Косселя Странского теория роста кристаллов

Используя идею Фольмера, Коссель и Странский в 1927 г. создали новое направление для теоретической трактовки проблем роста и растворения кристаллов, которое положило начало молекулярно-кинетической теории. Они показали, что рост кристаллов в большинстве случаев связан с образованием отдельных слоев, причем для зарождения каждого нового слоя требуется преодолеть некий энергетический порог. Количественное рассмотрение эле- [c.92]

Кинетическая теория роста кристаллов Косселя и Странского исходит из предпосылки, что самая большая вероятность процесса роста имеется на тех местах поверхности кристалла, в которых отложение частицы дает наибольший энергетический выигрыш. Поэтому задача состоит прежде всего в том, чтобы подсчитать изменения энергии для различных вариантов осаждения элемента решетки. [c.310]

Между 1920 и 1940 г. Коссель, Странский, Фольмер и другие авторы построили классическую теорию роста кристаллов. Одна из основных идей этой теории иллюстрируется рис. VI. , на котором изображена поверхность простого кубического кристалла. Кристалл будет расти путем добавления молекул в положение А, так называемое положение повторимого шага, поскольку энергия связи в этой точке наибольшая. На рис. 1,2 показано, что молекулы, присоединяющиеся к поверхности в любом другом положении, будут удерживаться меньшим числом связей (одной или двумя), чем в положении повторимого шага, где они удерживаются тремя связями. [c.203]

Перенасыщение, недонасыщение, перенапряжение (анодное, катодное), температура и т. д. Продолжение роста означает, что зародыш растет статистически. В узком понимании теории роста кристаллов Косселя — Странского зародышами называют только такие образования, которые продолжают свой рост. [c.315]

Допустим, что внешние условия известны и необходимо установить относительные скорости роста граней 100 , ПО , 111 на основе теории Косселя — Странского. Примем, например, что кристалл образуется методом направленной кристаллизации расплава, т. е. в условиях, когда направление роста задается оператором. [c.261]

В теориях Косселя, Странского придавалось особое значение роли геометрического рельефа поверхности в образовании зародышей. Однако экспериментально было показано [53—55], что решающее значение в этом процессе имеют не геометрические свойства, а дефектность структуры реальных кристаллов, определяющая электрические свойства различных участков их поверхностей. Согласно данным Дистлера [55], геометрический рельеф поверхности воздействует на образование и рост зародышей через электрический рельеф, состоящий из активных точечных дефектов. Применение методов декорирования в электронной микроскопии для изучения роста кристаллов позволило установить, что зародыши возникают на электрически активных точечных дефектах, которые образуют узлы сетчатого строения электрической структуры реальных кристаллов. В образовании сетчатого строения важную [c.43]

Теория роста кристаллов делится естественным образом на две части а) теорию роста совершенных кристаллов и б) теорию роста несовершенных кристаллов. История развития первой из них начинается с трудов Гиббса [26], продолжаясь в трудах Фольмера [93], Косселя [48], Странско-го [84], Беккера и Дёринга [4], Френкеля [24] и Бартона и Кабреры [16]. Так как эта теория относится к идеализированным совершенным кристаллам, редко встречающимся в природе, она может объяснить только небольшую часть результатов, полученных при изучении роста кристаллов. Здесь она будет затронута лишь кратко подробности же можно найти в оригинальных работах. [c.193]

Существует ряд теорий роста кристаллов (И. В. Гиббс, Ю. В. Вульф, X. Брандес, В. Коссель и И. Н. Странский) и многочисленные методы выращивания кристаллов из растворов, расплавов, газовой фазы с помощью перекристаллизации твердой фазы, а также методом электролитического осаждения металлов. [c.12]

Важной вехой в области теории роста кристаллов было появление в 1939 г. работы М. Фольмера Кинетика фазообразования . В этой работе рассматриваются преимущественно теория зародышеобразования Беккера — Дёринга и рост кристаллов по механизму двумерного зародышеобразования, основанный на модели Косселя — Странского. Наиболее важным достижением теории роста кристаллов с 1939 г., несомненно, следует считать обнаружение зависимости скорости роста от несовершенств кристаллической решетки. Этим открытием мы обязаны главным образом Ф. Франку, который выдвинул концепцию роста кристаллов по дислокационному механизму. Интерес к росту кристаллов в последнее время значительно возрос благодаря увеличению потребности в промышленном получении монокристаллов для электроники и оптики. [c.5]

У1.1. Структура поверхности. Повторимый шаг. В конце предыдущей главы обсуждались некоторые аспекты теории роста кристаллов, однако при этом не рассматривалась детально структура поверхности кристалла. К ранним работам по структуре поверхности относятся работы Косселя [Kossel, 1927] и Странского [Stransl[c.161]

В то время как о протекании окислительно-восстановительных реакций на электродах уже существуют достаточно достоверные и точно подтвержденные экспериментальные представления, наши современные познания о процессах на электродах металл/ионы металла (Ме/Ме ) все еще весьма недостаточны. Здесь в качестве особого осложнения при толковании процессов выступают явления образования и распада кристаллической решетки атомов металла. Несмотря на чрезвычайно многочисленные, часто практически интересные работы по анодному растворению и катодному выделению металлов, в этой области до сих пор не удалось достичь новых существенных успехов по сравнению с результатами, полученными в работах Эрдея-Груза и Фольмера и Брандеса Эрдей-Груз и Фольмер объясняют значительно более сложное поведение перенапряжения на электродах Ме/Ме " тем, что, по теории Косселя — Странского кристалл может расти или растворяться только на определенных местах роста. Здесь, по Франку мог бы происходить преимущественный винтообразный рост кристаллов, при котором не должно затрачиваться никакой работы образования зародышей. Только в последние годы благодаря работам, в первую очередь Геришера, а также Лоренца, были достигнуты существенные успехи в вопросе экспериментального подтверждения теоретических представлений об электрокристаллизации. [c.675]

Современная теория роста кристаллов из паровой фазы возникла на основе работ Фольмера [61], Косселя [62], Странского [63] и Беккера и Дёринга [64]. Атомы или молекулы из газовой фазы [c.317]

Полученный экспериментальный материал, показывающий определяющую роль электрического рельефа поверхности в процессах кристаллизации, приводит к необходимости рассмотрения с новых позиций теории Косселя—Странского и дислокационной теории роста кристаллов. Действительно, неактивность поверхности кристаллов-подложек или затравок (кроме элементов геометрического рельефа), постулированная в этих теориях для процессов кристаллизации, не подтверждается экспериментально. Наоборот, установлено, что активность поверхности кристаллов определяется их дефектной структурой, представляющей собой в первую очередь электрически активные точечные дефекты и их микро- и макроскопления. Активность геометрического рельефа (будь это линейные ступени роста или незарастающие ступеньки на месте выхода винтовых дислокаций) проявляется, как показали многочисленные эксперименты, через его электрический рельеф. Поэтому только в том случае, если электрические свойства элементов геометрического рельефа наиболее благоприятны для кристаллизации, рост кристаллов может протекать по механизму Косселя—Странского или по механизму дислокационной теории. Таким образом, эти теории следует рассматривать как относящиеся только к частным случаям роста кристаллов. [c.202]

С другой стороны, в 1927—1928 гг. Косселем и Странским был развит молекулярно-кинетический подход к рассмотрению кристаллизационных явлений. Важную роль в их теории играет так называемое положение на половине кристалла . Это положение является самовоспроизводимым если кристалл достаточно большой, то присоединение или отрыв одной частицы от этого полонгеиия не вызывает никаких изменений — ни геометрических, ни энергетических. При равновесии с окружающей средой вероятности присоединения и отрыва от положения на половине кристалла равны между собой и работа отрыва одной частицы равна энергии решетки кристалла (на одну частицу). Эти свойства положения полукристалла превращают его в своеобразный эталон сравнения вероятностей элементарных процессов отрыва и присоединения и к другим местам на поверхности кристалла. Таким образом, из данных определения работ отрыва частиц при различных их положениях на кристаллической поверхности выявились важные следствия о структуре разного типа кристаллографических граней как в состоянии равновесия, так и при их росте или растворении, т. е. была создана наглядная полуколичественная картина всего процесса кристаллизации. Из нее следует, что рост плотпоупакованных граней кристалла энергетически затруднен из-за необходимости предварительного образования стабильных в отношении дальнейшего роста двумерных комплексов. Однако на этом этапе внутренняя связь между трактовками Косселя — Странского и Фольмера оставалась невыясненной. [c.5]

По теории Косселя и Странского на поверхности кристалла имеется три различных положения атомов или ионов. Схематически это показано на рис. 103. Состояние а на рис. 103 соответствует нахождению атома (иона) вне твердой фазы (металлической фазы). В положении б находится атом (ион) на плоскости решетки в виде ад-атома (ад-иона), в положении е — на кристаллической ступени из — в полукристаллическом положении, которое называется также местом роста кристалла. Только в местах роста атом (ион) по настоящему включается в кристаллическую решетку. Для места роста существенно, чтобы при единич- [c.314]

Трехмерная структура всех более или менее простых неорганических и органических кристаллов известна достаточно давно, ио только в последнее десятилетие были получены основные сведения о структуре поверхностей. Зная пространственную структуру, можно провести через кристалл сечения в различных плоскостях и описать атомарную структуру соответствующих граней. Однако практически структура поверхности, установленная таким образом, реализуется в самих редких случаях. Даже на гранях кристалла, которые росли бы с соблюдением всех мер предосторожности, имеются отклонения от идеальной структуры поверхности. Упорядоченное осал дение частиц из изотропной фазы на поверхности кристалла, вытекающее из теории роста Косселя и Странского, может достигаться только при определенных мерах предосторожности. Так, например, при больших пересыщениях начинается построение новых плоскостей прежде, чем полностью заполняются ранее возникшие. [c.344]

Впервые понятие о механизме роста кристаллов, основанное на существовании слоя адсорбированных растворенных атомов или молекул на кристаллической грани, было предложено Фоль-мером [6, 7]. Такие ученые как Брандес 127], Странский [28) и Коссель 129] внесли свой вклад и изменения в эту теорию, хотя теория Косселя, основанная на последовательном повторении [c.158]

В большинстве работ Бакли явления, наблюдающиеся при изменении огранки кристаллов, объясняются адсорбцией ионов примеси на активных центрах согласно теориям роста идеальных кристаллов Косселя и Странского. Как было показано ранее, согласно этим теориям, пристройка новых частиц осуществляется вдоль рядов у так называемых изломов. Если частица примеси адсорбируется у излома, то это может прервать црпоч-ку отлагающихся частиц кристаллизуемого вещества и тем самым замедлить скорость роста соответствующей грани [99— 102]. Очевидно, при таком механизме ничтожное количество примесей может вызвать существенные изменения облика кристаллов. [c.235]

Молекулярно-кинетическая теория Косселя, Странского и Каишева [42.43,792 Процесс роста кристалла носит периодический волнообразный характер на каждой храни. [c.16]

Имеются самые различные представления о механизм роста кристаллов [4, 10, 33—511. Одни основываются н термодинамических иредставлениях Фольмера [4], други связаны с молекулярно-кинетической теорией Каишев а-Странского [8—10] или Косселя [46], третьи исходят и учения о реальном кристалле [36, 38, 47—51]. По Фоль меру, Каишеву и Странскому и ряду других авторов [47] рост кристал.чов связан с образованием двухмерны зародышей на гранях. Одновременно на поверхности граи [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология