Обмен местами на гранях кристалла

Для бездислокационных граней между стационарной скоростью распространения ступени роста и перенапряжением при небольших т] существует линейная зависимость [=kL , где Ь — длина растущей ступени. Для кристаллов с винтовой дислокацией была найдена линейная зависимость между током и г) , которая объясняется тем, что при спиральном росте общая длина L спирального фронта обратно пропорциональна расстоянию между последовательными витками спирали и, следовательно, пропорциональна перенапряжению. Зная эти зависимости, можно приготовить поверхности с точно известной плотностью ступеней роста. Согласно импедансным измерениям на таких поверхностях плотность тока обмена пропорциональна длине ступеней. Это означает, что осаждение адатомов на ступенях является более быстрым процессом, чем осаждение на кристаллической плоскости, а найденная плотность тока обмена, составляющая 600 А/см , характеризует обмен между адатомами в местах роста и ионами в растворе. С другой стороны, импедансные измерения на идеально гладких поверхностях позволили определить ток обмена адатомов на кристаллической плоскости с ионами раствора, который оказался равным всего 0,06 А/см . Таким образом, при электрокристаллизации серебра из концентрированных растворов осуществляется преимущественно механизм непосредственного вхождения адатомов в места роста, вклад же поверхностной диффузии даже при наивысшей плотности ступеней не превышает нескольких процентов. [c.327]

При температуре выше 0°К любая ступень на грани (001) будет иметь большое число изломов. По грубой оценке при температуре около 300°К на каждые десять параметров решетки будет приходиться по одному излому [13, 25]. При контакте кристалла с насыщенным паром того же вещества в обмене молекул между паром и изломами ступеней будет устанавливаться равновесие, при котором вероятности перехода молекулы с излома в пар и обратного процесса будут одинаковы. Если пренебречь приростом энтропии, все места, в которых энергия сцепления молекулы меньше, чем в месте излома, чаще будут оставаться незанятыми. Для мест с большой энергией сцепления справедливо обратное [68]. Таким образом, молекулы будут испаряться с первых мест и конденсироваться на последних. [c.366]

Относительно поверхностной подвижности многоатомных молекул имеются только качественные наблюдения. Учитывая особую роль, которую играет решетка КаС1 при изучении роста кристаллов, представляется интересным на этом примере провести теоретическое обсуждение процесса. Молекулы поваренной соли на гранях куба решетки каменной соли могут менять своп места с ничтожной затратой энергии таким способом, что один из ее ионов остается неподвижным па грани, а второй описывает над ним дугу (рис. 9). При этом он преодолевает энергетический порог, определяемый достаточно точно выражением i/ = Ф"72. Среднее число обменов местами таким образом будет % = = ехр(Ф"72А Г). [c.61]

Считают, что при росте кристалла осаждение растворенного вещества на гранях кристалла идет по особым активным местам граней, часто по ступеням на гранях [13]. Источники образования таких активных центров самые разнообразные, но тот факт, что в обмене кристалла с раствором частицами вещества участвует не вся поверхность грани кристалла, приводит к определенным последствиям. Если процесс диффузионного переноса частиц вещества от раствора к кристаллу и наоборот совершается через очень тонкую пленку при небольших пересыщениях или недосыщениях раствора, то на скорость процесса роста кристалла или его растворения начинает заметно влиять количество активных центров на поверхности грани. Грань (ПО), например, можно представить состоящей из граней (100), образующих ступеньки. Из рис. 2, показывающего изменение скорости растворения при плавном переходе от грани куба (100) к грани ромбического додекаэдра (110), видно, что наибольшая скорость соответствует направлению (110). В направлении (ПО) число ступенек, образованных гранями (100) на единицу длины грани, наибольшее. Для грани октаэдра (111) такой ясной закономерности нет. [c.183]

Последующее изменение кристаллов. Различная расстворимость кристаллов. Поверхность кристаллов и даже внутренние их части—это места, где происходит непрерывный процесс обмена ионов кристалла с ионами в растворе. Если равновесие еще не достигнуто, число ионов, оседающих на кристалле, больше числа ионов, покидающих кристалл. В конце концов такой обмен приводит к образованию равновесной системы совершенный кристалл—насыщенный раствор. До этого состояния каждый ион, несовершенно расположенный в кристаллической решетке, имеет большую склонность переходить в раствор в процессе обмена, чем другие ионы он более активный, его растворимость больше. В результате этого кристалл принимает все более совершенную форму и его растворимость уменьшается. Мелкие кристаллы имеют на своей поверхности больше активных мест (грани, углы), и активность их выше они более растворимы, чем крупные кристаллы, и быстрее растворяются в результате этого средний размер кристаллов с течением времени увеличивается. [c.67]