雙晶界

雙晶界是所有晶界裡最特殊、最乖巧的一種。把晶界想成一面鏡子：一側坐著一顆晶體，另一側坐著它一模一樣的鏡像。兩個晶粒不是隨機錯向；一個是另一個跨過晶界面的反射，像一隻對稱蝴蝶的兩半。因為原子在那面鏡子處貼合得如此整齊，雙晶界只帶有非常少的額外能量。

在共格雙晶（coherent twin）中，原子恰好坐在兩顆晶體都想要的位置上：晶界面內的每個原子都被共用、鍵幾乎不受扭曲，所以能量極小（在銅中，共格雙晶界能只有大約 20 mJ/m^2，大約是普通晶界的二十分之一）。在面心立方金屬中，經典的雙晶是跨過 {111} 面的鏡射；就堆積序列來說，它把序列翻轉，所以 ...ABCABC 變成 ...ABCBACBA...，這正是雙晶和疊差密切相關的原因。共格雙晶就是 Sigma = 3 的重合晶界，也就是存在的最低能量錯向。若雙晶界的面略為傾斜、不那麼完美，就是非共格雙晶，要付出較多能量。

雙晶由兩條路徑形成：熱處理時長出的退火雙晶（annealing twin，在黃銅與其他面心立方金屬中非常常見），以及晶體受機械剪切時產生的變形雙晶（deformation twin，在不易滑移的材料如某些鈦、鎂合金中很重要，也出現在讓 TWIP 鋼變韌的機械雙晶中）。因為雙晶便宜、共格、又能擋差排，佈滿雙晶的金屬可以既強又韌。誠實提醒：你在顯微鏡下常看到晶粒內部那些筆直的帶子，通常是退火雙晶界，而不是普通晶界。