Механизм - рост - кристалл
Cтраница 2
При обсуждении механизма роста кристаллов из расплава необходимо выяснить, является ли процесс роста активированным. С одной стороны, возможно, что процесс роста включает эндотермическую стадию выделения молекул из жидкой фазы, прежде чем они смогут присоединиться к решетке. В этом случае необходима энергия активации. С другой стороны, можно возразить, что поскольку молекулы окружены молекулами того же самого вещества и в жидкой, и в твердой фазе, не требуется преодоления какого-либо энергетического барьера при переходе из одной фазы в другую, и потенциальная энергия падает непрерывно от жидкой фазы к твердой. Если это так, то единственной необходимой энергией может быть энергия активации самодиффузии в жидкой фазе. [16]
Это соответствует механизму роста кристаллов путем зарождения двумерных центров ( см. гл. [17]
Представления о механизме слоевого роста кристаллов основаны на допущении о большей вероятности закрепления очередного атома на ступеньке поверхностного слоя толщиной в один атом. Рост происходит в результате последовательного заполнения таких слоев или, что эквивалентно, рост осуществляется повторимым ходом отдельных слоев. Правильность воспроизведения структуры кристаллов обязана упорядоченному послойному росту. Новый слой начинает образовываться только после нарастания на грани предыдущего. Существование незаконченного слоя тормозит образование нового слоя. [18]
Прежде чем рассматривать механизм роста кристалла, который привел бы к такой структуре, необходимо заметить, что появление освещенных областей и темных крестов при рассмотрении образца между скрещенными поляризаторами само по себе еще не доказывает кристалличности полимера. В линейных полимерах, в которых поляризуемость молекул вдоль и поперек цепи сильно различается, двулучепреломление можно рассматривать в первую очередь как результат ориентации молекул; так, полистирол, который вовсе не кристаллизуется, обладает в вытянутом состоянии двулучепреломлением вследствие некоторой ориентации молекул. Двулучепреломление является прежде всего мерой степени ориентации молекул, а не кристалличности. Однако из данных рентгенографического исследования известно, что полимеры с сферолитовой структурой являются кристаллическими, и хотя двулучепреломление сферолита можно приписать ориентации молекул ( как в аморфных, так и в кристаллических областях), в значительной степени это явление, по-видимому, обусловлено наличием кристаллических областей. [19]
В этих условиях блоковый механизм роста кристаллов преобладает над молекулярно-диффузионным, в результате чего значительное количество маточника захватывается в промежутках между отдельно срастающимися блоками, а сам кристалл в процессе роста приобретает явно выраженную агрегированную форму. [20]
В зависимости от механизма роста кристалла меняются величина и распределение в нем остаточных напряжений. [21]
Механизм процесса подобен механизму роста кристалла, ранее предложенному Франком. [22]
Обсуждение вопроса о механизме роста кристаллов было начато Фольмером. При равновесии скорости испарения и конденсации должны быть равны. Сделано множество попыток рассчитать скорость испарения в вакууме с различных граней кристаллов таких веществ, как сера, иод и хлористый натрий. При этом были получены коэффициенты конденсации меньше единицы, а для серы было обнаружено изменение коэффициента при переходе от грани к грани. Некоторые исследователи пришли к заключению, что скорости этих процессов определяются только молекулами, обладающими достаточной энергией активации для осаждения на поверхность и для испарения. Представляется вероятным, что если твердое тело обладает плохой теплопроводностью, скорость испарения зависит от скорости подвода тепла для компенсации его потери в форме скрытой теплоты испарения, а такой подвод тепла возможен только за счет излучения окружающей среды и происходит в виде теплового потока через базальную плоскость кристалла, меняясь в случае неизотропных кристаллов от грани к грани. [23]
Эти соображения о механизме роста кристаллов при электроосаждении подтверждаются и при изучении других поверхностных структур. Из рассмотрения электронограммы, приведенной на фото 44, следует, что кристаллы никеля ориентированы плоскостями ( 112) параллельно поверхности. Совпадение найденных и вычисленных отражений подтверждает правильность определения оси текстуры. Однако сразу же бросается в глаза наличие на электронограмме и одного лишнего отражения, указанного стрелкой. [24]
Весьма интересной темой является механизм роста кристаллов. Если кристалл совершенный, построение нового слоя начинается с образования своего рода зародышей, так как первые несколько атомов должны занять положения, характеризующиеся относительным избытком свободной энергии. Беккер и Деринг [5] рассматривают рост кристаллов именно с этих позиций. [25]
Авторы работы [74] описывают послойный механизм роста кристаллов при малых переохлаждениях вблизи фронта кристаллизации. [26]
Существует несколько гипотез относительно механизма роста кристаллов. Например, нуклеарный механизм связывают с образованием двумерных зародышей, а дислокационный - с влиянием поверхностных дефектов на центрах кристаллизации; эти два подхода совмещены в нуклеарно-дислокационный механизм. Это, естественно, не исчерпывает всех возможных моделей роста, но они являются наиболее распространенными. [27]
По сравнению с изучением механизма роста кристалла исследование монослойного осаждения является менее трудным, так как оно непосредственно связано со скоростью передачи заряда через границу фаз, определяемой при помощи легкодоступных и высокочувствительных электрических приборов. Физикохимиче-ское исследование механизма роста кристалла должно включать установление энергетических, атомных и структурных факторов, определяющих тип и будущие свойства кристаллов. Среди нескольких возможных путей роста реализуется тот путь, который имеет самую быструю лимитирующую стадию. Этому пути роста соответствует определенная форма кристалла. [28]
 |
Зависимость температуры на входе полубесконечного цилиндрического контейнера от времени для случая кристаллизации галлия. Кривые 1, 2 к 3 соответствуют значениям Т 0 1. 0 2 и 0 3 С. [29] |
АГ, который позволяет определить механизм роста кристалла. При этом считается, что t тн, а роль теплоотвода учтена. [30]
Страницы: 1 2 3 4