晶格的表面实质上是晶体与其蒸气之间的界面，表面能便是这两相之间的界面能。晶体内部界面上的原子周围环境也与其他原子不同，因而界面的自由焓[hán]也高于晶粒内部。单位面积界面的自由焓称为界面能，常用γ表示。 对于纯金属及单相合金，大角度晶界界面能最高 。小角度晶界界面能较低，而且位向差越小，界面能越低。共格孪晶界界面能最低。对于合金中的相界，非共格相界界面能最高，共格相界界面能最低，半共格相界界面能居中。
内容简介
19世纪末，人们已开始研究晶体的外观形貌。Gibbs首先指出，晶体体积恒定，且无外力作用时，晶体的几何形状使总表面能为最小。Wulff进一步指出，晶体在逼近平衡时将调整自己的形状，以使其本身的总表面能降至最小。显然，晶体的表面能是晶体取向的函数。在晶体中，原子排列的情况是随晶面而异的，这也决定了界面能的各向异性。界面能的各向异性通常用γ能级图和Wulff结构图来表示。 Gibbs和Wulff定理可用下式描述，在恒温、恒压平衡状态下，一定体积的晶体具有的总表面能应最小，公式为：最小值。 