Наличие - винтовая дислокация
Cтраница 2
Спиральные ямки не могут появиться на пересечениях линий двойникования. Несмотря на определенные сомнения, высказанные в [98], в настоящее время принято считать [99-102], что ярко выраженные спиральные ямки травления являются следствием наличия винтовых дислокаций, наклоненных или перпендикулярных к исследуемой поверхности. То, что высота ступенек спиральных ямок составляет около 2000 А или больше, не создает значительных трудностей для интерпретации. Несмотря на то что нельзя ожидать наличия полного равновесия, при котором в кристалле графита теоретически возможно существование винтовых дислокаций даже с очень большими векторами Бюргерса, автор [99] сформулировал другой механизм, объясняющий, как винтовые дислокации с малым вектором Бюргерса приводят к образованию спиральных ямок травления с большой высотой ступеней. [16]
 |
Краевые дислокации. а - сдвиг, создавший краевую дислокацию. б - пространственная схема краевой дислокации. в г - схемы расположения атомов у дислокации. [17] |
Винтовая дислокация ( рис. 1.6), так же как и краевая, образуется при неполном сдвиге кристалла на плоскости Q. В отличие от краевой она располагается параллельно направлению сдвига. При наличии винтовой дислокации кристалл можно рассматривать как состоящий из одной атомной плоскости, закрученной в виде винтовой поверхности. [18]
Большое значение в процессе роста кристаллов имеют винтовые и краевые дислокации, выходящие на поверхность растущего кристалла. Наличие винтовой дислокации резко снижает работу образования двухмерного зародыша на гранях растущего кристалла, а если длина края винтовой дислокации превышает длину края равновесного двухмерного зародыша, то рост кристалла может происходить без образования двухмерных зародышей путем прямого присоединения к образующемуся дислокационному выступу молекул ( атомов) исходной фазы. Вследствие особой формы поверхности грани при наличии винтовой дислокации на ней образуется характерная спираль роста. [19]
Большое значение в процессе роста кристаллов имеют винтовые и краевые дислокации, выходящие на поверхность растущего кристалла. Наличие винтовой дислокации резко снижает работу образования двухмерного зародыша па гранях растущего кристалла, а если длина края винтовой дислокации превышает длину края равновесного двухмерного зародыша, то рост кристалла может происходить без образования двухмерных зародышей путем прямого присоединения к образующемуся дислокационному выступу молекул ( атомоп) исходной фазы. Вследствие особой формы поверхности грани при наличии винтовой дислокации па ней образуется характерная спираль роста. [20]
Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества-зародышей кристаллов, которые способны расти. Рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. Эти зародыши и образующиеся затем кристаллы содержат определенные дислокации на поверхности роста, что приводит к наличию винтовой дислокации, в результате которой при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов. Дислокационная теория, основные положения которой изложены в работе [26], объясняет механизм роста кристаллов индивидуальных н-алканов и их смесей. [21]
Если рост заторможен в одном направлении, образуются пластинки. Это связывают с отсутствием крупных дефектов и дислокаций на тех гранях, рост которых заторможен. Подобным же образом, если рост затруднен в двух направлениях, возникают усы. Это явление приписывают наличию винтовой дислокации вдоль оси уса и отсутствию выходов дислокаций на боковых гранях. Усы образуются при низких пересыщениях; при более высоких пересыщениях становится возможным рост боковых граней, и кристалл перестает расти в виде уса. Утолщение усов приписывают процессу двумерного зародышеобразования. [22]
Будевский и сотрудники показали, что уравнения ( VIII. На реальных электродах стадия образования зародышей не является лимитирующей. В зависимости от условий скорость электроосаждения определяется диффузией ионов к поверхности электрода, стадией разряда ионов, поверхностной диффузией разрядившегося иона ( такой ион называют адионом или адатомом) или стадией встраивания адиона в кристаллическую решетку. Особую роль в процессах электрокристаллизации играет наличие винтовых дислокаций, ступеней атомной высоты и макроступеней. Часто при электрокристаллизации используют не простые, а комплексные электролиты. В таких условиях могут оказаться медленными химические ста дни диссоциации комплексных ионов, предшествующие процессу осаждения металла. [23]
 |
Спиральный рост кристал - зии в твердой фазе для того, лов Cdh. чтобы достигнуть желаемого ре. [24] |
Выращивание кристаллов путем конденсации паров предполагает наличие температурного градиента между источником пара, имеющего обычно более высокую температуру, и пространством, где происходит рост кристаллов. Температуры источника паров и кристалла являются важнейшими параметрами процесса роста, и скорость роста, которая определяется степенью пересыщения, можно легко контролировать путем подбора этих температур. Рост кристаллов происходит с заметной скоростью при степени пересыщения порядка 0 1 %; в то время как, согласно теории образования ядер, степень пересыщения должна была бы составлять несколько десятков процентов. Как уже говорилось, такое несоответствие объясняется наличием винтовых дислокаций или других дефектов на поверхности кристалла. Этим методом можно просто и эффективно выращивать монокристаллы многих металлов, неорганических и органических соединений. [25]
Если поверхность растущего кристалла не идеальна, а имеет дефекты, тс рост грани может продолжаться и без периодического образования двухмерных зародышем. На поверхности такого кристаллита образуется клиновидная степень, вдоль которой разрядившиеся агомы встраиваются в решетку. Растущая ступень непрерывно обходит грань кристаллита по кругу и по мере роста грани не исчезает. Таким образом, спиралевидный рост грани является непрерывным процессом и не требует промежуточного образования двухмерных зародышей. В отдельных случаях при наличии винтовых дислокаций растущие грани не моноатомны, а имеют значительную толщину. [26]
В отличие от описанных выше точечных дефектов дислокации - это линейные дефекты в том смысле, что они соответствуют смещению целых рядов атомов из нормального расположения по отношению к некоторым из их соседей. Имеются два основных типа дислокаций - краевые и винтовые дислокации. Вдали от краевой дислокации периодичность решетки правильная, но на самом краю имеется значительное напряжение. При винтовой дислокации ряд атомов, смещенный по отношению к некоторым из их соседей, представляет собой ось, вокруг которой скручены плоскости кристалла, подобно винтовой резьбе. Другими словами, круговое движение в правильной кристаллической решетке при наличии винтовой дислокации приводит к смещению плоскости решетки вверх. [27]
После образования зародышей кристаллов дальнейший рост их может, как правило, идти при значительно меньшем пересыщении. При этом частицы ( ионы, молекулы) стремятся занять положение, при котором их присоединение к растущему кристаллу является энергетически наиболее выгодным. На рис. 105, а таким положением является уступ на грани растущего кристалла, как это вытекает из простых геометрических соображений. Значительно менее выгодно любое положение на грани, не содержащей уступов и ступеней. Поэтому рост кристаллов должен идти послойно как прерывистый процесс: зарождение нового атомного слоя происходит лишь после завершения построения предыдущего. Это объясняют наличием винтовых дислокаций ( см. гл. Выход такой дислокации на поверхность дает ступень роста ( рис. 105, б), которая непрерывно воспроизводится, так что растущий атомный слой образует спираль, огибающую дислокацию. [28]
Источником А1203 служил стержень из глинозема, который вставлялся в спираль из вольфрамовой проволоки. Сирсом с сотрудниками были получены кристаллы окиси алюминия, которые представляли, как можно было наблюдать бинокулярным микроскопом ( увеличение 40Х), тонкие ленты, скрученные в верхней части. Образование скрученных кристаллов авторы связывают с наличием винтовых дислокаций. [29]
Страницы: 1 2