Коэффициент диффузии по границам зёрен выше, чем внутри зерна, из-за особенностей атомного строения границы зёрен. 1

Некоторые из причин:

• Наличие свободного объёма. 1 Это интегральная характеристика, усреднённая по всей области границы зёрен. 1 В локальной атомной структуре границы зёрен есть области сжатия и растяжения. 1
• Высокая концентрация дефектов в зоне контакта зёрен. 3 Она обусловлена их кристаллографической разориентацией. 3
• Хаотичное расположение атомов на границе зёрен. 4 Перемещение атомов примеси между ними не требует такого большого количества энергии, как перемещение внутри решётки монокристалла. 4

Из-за этих факторов скорость диффузии по границе зёрен может быть на три и даже четыре порядка выше, чем внутри зерна. 1