ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные представления теории роста кристаллов из растворов из "Выращивание кристаллов из растворов Изд.2" Все реальные кристаллы — и получаемые в лаборатории, и природные — всегда содержат дефекты, т. е. те или иные отклонения от идеального строения и формы. Поэтому, отсылая читателя за сведениями об идеальных кристаллах к учебникам по кристаллографии , обратимся к их дефектам — тому, что является, с одной стороны, обычной помехой при использовании кристаллов, а с другой — свидетельством об особенностях их роста. [c.5] Размерность элемента структуры кристалла принимают за нулевую и выделяют следующие типы дефектов нульмерные, одномерные, двумерные, трехмерные [Современная кристаллография, т. 2, 1979]. [c.5] Это и есть дислокация. Вектор сдвига д называется вектором Бюргерса. Если вектор Бюргерса перпендикулярен к линии дислокации, такая дислокация называется краевой (рис. 1-1, а). Если же он параллелен дислокации, дислокация называется винтовой (рис. 1-1,6). В случае винтовой дислокации атомные плоскости, перпендикулярные к линии дислокации, образуют единую непрерывную винтовую поверхность правого или левого закручивания. Ориентация вектора Бюргерса может быть и переменной вдоль дислокации, и тогда мы имеем смешанную дислокацию (рис. 1-1, в). [c.6] Вектор Бюргерса вдоль дислокации остается неизменным, поэтому дислокация не может кончаться в кристалле. Она либо выходит на его поверхность, либо замыкается на себя, образуя петлю, либо оканчивается на других дефектах (не точечных). [c.6] Пространственная ориентировка дислокаций зависит от их типа и структуры кристаллов, главным образом от прочности связей в разных направлениях в структуре. [c.7] Концентрация дислокаций, определяемая числом дислокаций, пересекающих 1 см данной поверхности, имеет обычно порядок 10—10 см 2. Деформированные кристаллы содержат 10 —10 см дислокаций. С повышением температуры происходит более или менее быстрое перераспределение дислокаций и уменьшение их числа. [c.7] Вблизи ядра дислокации обычно наблюдается скопление примесей ( облако Коттрелла ). Иногда примесей скапливается такое количество, что они выделяются как самостоятельная фаза в виде коллоидных частиц. Это может быть обнаружено даже просто в проходящем свете под микроскопом. Обычно же требуются более сложные методы наблюдения, чаще всего фазово-контрастная микроскопия (см. Физический энциклопедический словарь — ФЭС, 1962—1966 гг.). [c.7] Способность примеси скапливаться вдоль дислокаций используют для их обнаружения в так называемом методе декорирования . Для этого кристалл выдерживается при повышенной температуре в воздухе, а иногда в газовой среде, содержащей декорирующие частицы, которые проникают в кристалл вдоль дислокаций. Эффект декорирования создается также за счет разложения вещества кристалла вдоль дислокации. [c.7] Как в области ядра дислокации, так и вблизи точечных дефектов вещество обладает повышенной химической активностью. Поэтому плавление, окисление, растворение всегда начинается у дефектов и идет более интенсивно около них. На этом основан наиболее доступный способ выявления дефектов травлением, т. е. при медленном растворении кристалла [Пшеничнов Ю. П., 1974 Хейман Р. Б., 1979]. По форме возникающих при этом ямок травления, как правило, можно судить о породивших их дефектах. На выходах дислокаций всех типов возникают ямки с острым дном , т. е. пирамидальные, углубляющиеся по мере растворения кристалла и появляющиеся на прежних местах после полировки и повторных протравливаний поверхности. Смещение вершины пирамиды по мере травления относительно центра такой ямки указывает на отклонение оси дислокации от нормали к поверхности грани. В местах скопления точечных дефектов обычно образуются ямки в форме усеченной пирамиды. Эти ямки существуют кратковременно и быстро исчезают в процессе растворения. [c.7] В настоящее время распространение получили различные рентгеновские методы выявления дислокаций. Об упомянутых и других способах обнаружения дислокаций см. в книге Современная кристаллография , т. 2 [1979]. [c.7] К двумерным дефектам относятся прежде всего границы между несколько разориентированными блоками одного кристалла. При этом можно выделить два типа границ дислокационные и индукционные. [c.8] Дислокационные границы представляют собой сетку дислокаций (рис. 1-2) и могут быть выявлены травлением в виде цепочки ямок или канавки. Для кристаллов, полученных нз низкотемпературных растворов, дислокационные границы нехарактерны. [c.8] Индукционные границы являются поверхностями соприкосновения совместно растущих кристаллов или блоков одного кристалла. Эти поверхности обычно ступенчатые, часто вдоль них располагаются включения раствора, скапливаются примеси. В макро-блочных кристаллах, выращенных из растворов, границы между блоками всегда индукционные. Примерами таких кристаллов являются хлористый калий и желтая кровяная соль (рис. 1-34). Раскалывание макроблочных кристаллов обычно происходит по индукционным границам. [c.8] Границы двойников.Двойником называется сросток из двух или нескольких непараллельных кристаллов, связанных между собой элементами симметрии. Двой-никование обнаруживается по наличию входящих углов между гранями или под микроскопом в скрещенных николях, где разные индивиды двойника просветляются неодновременно. Двойники, состоящие из большого числа кристаллов, называются полисинтетическими (рис- 1-3, а). Выделяют следующие типы двойников. [c.8] Различить ростовые двойники разного происхождения часто затруднительно. Неясно, исчерпывает ли приведенный перечень все возможности их образования. [c.9] Ростовые двойники, как правило, бывают простые [Ва(ЫОз)2, винная кислота, К2СГО4 и т. д.], хотя встречаются и полисинтетические (рис. 1-3, а). Двойник, состоящий из четко отграниченных друг от друга индивидов, сросшихся по одной плоскости, называют двойником срастания (рис. 1-3,6). Если же индивиды частично обрастают и пронизывают друг друга, образуется двойник прорастания (рис. 1-3, б). [c.10] Выделяют двойниковые границы когерентные и некогерентные. Когерентной граница называется в том случае, если соприкасающиеся решетки двух индивидов двойника обладают общим атомным слоем в противном случае границы некогерентные (рис. 1-4). В случае некогерентной границы вдоль нее имеется деформированная область приспособления . Граница между индивидами двойников роста может представлять собой индукционную поверхность, и вдоль нее могут располагаться включения раствора (например, у двойников винной кислоты). [c.10] Точка 1 соответствует сингулярной грани А] интервал /—2 — вициналь-ные поверхности интервал 2—2 — несингулярные поверхности (граница между вицинальными и несингулярными поверхностями условна). Внутренний контур со штриховкой — равновесная форма кристалла. [c.11] Кроме того, тип сверхструктуры может меняться от одного участка кристалла к другому, вследствие чего возникают срастания разных политипных модификаций или прослойки одной политипной модификации в другой, так называемые синтаксические срастания. [c.11] Вернуться к основной статье