Una interfaz es una capa de transición entre dos fases o una superficie de contacto de dos granos en materiales policristalinos [1] .
Los átomos y las moléculas en las interfases exhiben diferentes propiedades que los átomos y las moléculas en el volumen de una fase o material, ya que se encuentran en un ambiente diferente (ver también superficie ). En este sentido, el estudio de las propiedades de la materia en las interfases y los fenómenos que allí se presentan es un área especial de la física y la química. Los efectos de superficie cobran importancia en los materiales a nanoescala, donde la fracción superficial es muy grande y puede empezar a determinar las propiedades del material en su conjunto (véase, por ejemplo, la relación Hall-Petch ) [1] .
En el caso más simple, un nanomaterial formado por átomos del mismo tipo contiene dos componentes que difieren en su estructura: granos ordenados ( cristalitos ) e interfaces (límites de grano). La estructura de las interfaces está determinada por el tipo de interacciones interatómicas (metálicas, covalentes, iónicas) y la orientación mutua de los granos vecinos (cristalitos). Las interfaces entre nanomateriales compactos pueden contener tres tipos de defectos: vacancias individuales ; aglomerados vacantes o poros formados en uniones triples de cristalitos y en el sitio de cristalitos faltantes. En las interfaces de los nanomateriales compactos, puede haber tensiones elásticas que distorsionen localmente la red cristalina de los granos cerca de sus límites y dislocaciones en los límites de los granos . El recocido de nanomateriales policristalinos conduce a la relajación de las interfaces [1] .
Un ejemplo importante son las heteroestructuras de semiconductores , en las que la propia interfaz (o en este caso la heterounión ) entre dos semiconductores de distinta composición química actúa como dispositivo técnico. En las heteroestructuras con interfaces muy definidas, las heterointerfaces adyacentes se ubican tan cerca unas de otras que los efectos cuánticos de tamaño juegan un papel decisivo en la brecha entre ellas [1] .