内容回顾

• 孪晶是指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面(即特定取向关系)构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就称为"孪晶"，此公共晶面就称孪晶面。
• 六方结构的孪晶按照孪生后晶体在原C轴方向上产生的应变性质可分为拉伸孪晶和压缩孪晶。

孪晶模式

① FCC、BCC：

FCC：{111}<112>

BCC：{112}<111>

②  HCP

室温下HCP金属常见的孪晶：

{10-12}拉伸孪晶

{11-22}压缩孪晶

其他孪生类型如{11-21}和{11-23}拉伸孪晶，{10-11}和{11-24}压缩孪晶往往需要更高的临界剪切应变或其他变形约束条件才能激活。

01.孪晶的TEM形貌

形貌特征

• 形变孪晶：一般呈中间厚四周薄的透镜状或薄片状
• 退火孪晶：一般呈薄片状

根据孪晶特征形貌可知，透镜状的孪晶是形变孪晶，薄片状的孪晶可能为退火孪晶，但需要结合样品加工过程进一步确认。

孪晶的电子衍射

㈠ FCC：

孪晶面{111}

孪生方向为<112>

根据之前的文章可知，FCC的[011]含有孪晶面{111}，所以将[011]基体的单晶衍射斑点绕孪晶轴旋转180°即可得到孪晶斑点

㈡ BCC：

孪晶面{112}

孪生方向为<111>

同理，BCC的[011]含有孪晶面{112}，所以将基体的[011]单晶衍射斑点绕孪晶轴旋转180°即可得到孪晶斑点

重点来了

㈢ HCP：

根据上表可知，六方结构的孪晶系统主要有5种，为了深入了解孪晶衍射斑点，我们重点关注“相邻取向差”，其角度代表是两个晶粒(0001)夹角，方向代表所观察的晶带轴，如85°<11-20>，则代表<11-20>晶带轴下，孪晶与基体的(0001)面夹角为85°，有时实际测量SAED的角度与表中差1°~2°，但不影响结果。

①  {10-12} <-1011> 

拉伸孪晶  

相邻取向差:

 85°<11-20>

由相邻取向差可知，

在<11-20>晶带轴下观察到孪晶与基体的(0001)面夹角为85°

②  {11-12} <-1-126>   

拉伸孪晶

相邻取向差:

 35°<10-10>

由相邻取向差可知，

在<10-10>晶带轴下观察到孪晶与基体的(0001)面夹角为35°

③  {10-10} <-1012>   

拉伸孪晶

相邻取向差:

 57.2°<11-20>

由相邻取向差可知，

在<11-20>晶带轴下观察到孪晶与基体的(0001)面夹角为57.2°

④  {11-22} <11-23>   

压缩孪晶

相邻取向差:

 64.4°<10-10>

由相邻取向差可知，

在<10-10>晶带轴下观察到孪晶与基体的(0001)面夹角为64.4°

⑤  {11-24} <22-43>   

拉伸孪晶

相邻取向差:

 76.9°<10-10>

由相邻取向差可知，

在<10-10>晶带轴下观察到孪晶与基体的(0001)面夹角为76.9°，由于未找到相关文献，下面是我做的电子衍射模拟结果

03.孪晶的高分辨

HRTEM图(高分辨透射)，可以由FFT中周期排列的衍射斑点所表征，而FFT的作用与SAED一致，所以在HRTEM图中仍保持其孪生关系。

HRTEM标注事项

• 标注出孪晶面
• 关于孪晶面对称的晶面及夹角