Механизм роста кристаллов

Механизм роста кристаллов парафиновых углеводородов хорошо обосновывается диффузионной теорией, предложенной Андреевым [I], согласно которой рост кристаллов происходит в две последовательные стадии транспортировка вещества из основной массы раствора к поверхности кристалла и фазовое превращение. Скорость процесса определяется первой стадией, то есть диффузией. Рост кристаллов описывается уравнением [c.88]

Однако уравнения (9.9) и (9.10) не раскрывают действительного механизма роста кристалла. Они не учитывают условий, приводящих к образованию кристалла в форме многогранника, и разную скорость роста отдельных его граней. Если бы скорость роста была одинаковой во всех направлениях, кристалл имел бы форму шара. Причиной того, что кристалл принимает многогранную форму, является различная скорость роста отдельных элементов его структуры вследствие разного их энергетического потенциала. [c.245]

Количественные расчеты показывают, что для зарождения новой ступени на атомарно-гладкой поверхности требуются большие пересыщения. Между тем известно, что кристаллы растут уже при низких пересыщениях. Убедительное объяснение механизма роста кристаллов в таких условиях было дано с помощью развитых в последнее время представлений о винтовых дислокациях, генерирующих на поверхности ступень, неисчезающую в процессе роста ступень (спиральный рост кристаллов), а также с учетом экспери- [c.367]

Кинетика и механизм роста кристаллов. Скорость роста кристалла определяется линейным перемещением растущей грани кристалла параллельно самой себе в единицу времени [c.58]

Механизм роста кристалла во многом определяется микрорельефом поверхностей, которые можно подразделить на атомно-гладкие и ступенчатые. Образовавшийся на атомно-гладкой грани двумерный [c.59]

Если принять диффузионный механизм роста кристаллов, то скорость их роста 2 можно представить уравнением [c.226]

Возможность такого процесса может быть обоснована двояко во-первых, исходя из молекулярного механизма роста кристаллов во-вторых, исходя из общей теории образования новой фазы (нуклеации). Если имеется грань кристалла, вблизи которой концентрация атомов углерода превышает соответствующую равновесную, то избыток атомов углерода будет выделяться на грани. При этом они будут находиться под влиянием силового поля кристаллической подложки (затравки), стремящейся продолжить ту кирпичную кладку , которая привела в свое время к образованию самой кристаллической подложки. [c.19]

Применение микродифракции значительно расширяет возможности электронной микроскопии при изучении кристаллических препаратов. Отдельные примеры привздены во второй части на стр. 221, 2 1 /Как указывает Суито, микроди ракция дает возможность проводить иденти )икацию кристаллов, наблюдаемых в микроскопе, определять габитус кристаллов, меж-плоскостные расстояния и ориентацию кристаллографических осей, рассчитывать толщину тонких кристаллов, а такн в получать важные сведения о механизме роста кристаллов и о полиморфных и других превращениях кристаллов. Однако для интерпретации экспериментальных данных необходимо участие специалиста, хорошо владеющего современными структурными методами исследования, [c.22]

ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗМОВ РОСТА КРИСТАЛЛОВ СИНТЕТИЧЕСКОГО КВАРЦА [c.150]

Определенные выводы в отношении возможного механизма роста кристаллов кварца на затравочных пластинах различных ориентаций могут быть сделаны на основе анализа геометрии поверхности скоростей роста этих кристаллов. Для построения этой поверхности при фиксированных условиях синтеза производилось наращивание кварца на пластинах различной ориентации. Использовались веера затравок, вырезанных с угловым интервалом 10° в трех важнейших кристаллографических зонах кристалла с осями X, у п 2. [c.153]

Механизм роста кристаллов фторфлогопита. Механизм роста определяется как порядок отложения кристаллизуемого вещества на гранях. Его отражают морфология поверхности и формы роста кристаллов. Для кристаллов слоистой структуры характерен слоевой механизм роста. [c.41]

Таким образом, при дислокационном механизме роста нет необходимости в образовании на грани кристалла зародышей новых атомных слоев — энергоемком процессе, лимитирующем скорость роста идеального кристалла. Роль зародышей играет не исчезающая в процессе роста как бы само-воспроизводящаяся атомная ступенька. Поэтому подобный дислокационный механизм роста кристаллов действует даже при весьма малых пересыщениях, обеспечивая быстрый рост кристаллов. [c.101]

Дислокационный механизм роста кристаллов приводит к образованию на растущей грани своеобразных спиралей или ступеней роста (рис. 25), которые могут быть выявлены методами электронной, фазовоконтрастной микроскопии и т. д. [c.101]

Нет принципиальных отличий и в механизме роста кристаллов из газовой фазы и, например, из раствора. Атомы, достраивающие кристалл, адсорбируются на его поверхности и быстро диффундируют по поверхности кристалла на большие расстояния до того, как они вновь испарятся или будут захвачены ступенями роста в том месте, где они образуют наибольшее число связей с кристаллом. Многократное повторение таких захватов адсорбированных атомов ступенями роста приводит к тому, что ступень роста за счет этого достраивания движется по поверхности кристалла до тех пор, пока она не достигнет грани кристалла. Когда это произойдет, ступень роста как таковая исчезает и, чтобы рост кристалла продолжался, необходимо образование новой ступени. Ее образование начинается с адсорбции или хемосорбции одиночного атома на поверхности и развивается присоединением к нему соседних атомов. Средний радиус зародыша г, с достижением которого такой островок начинает разрастаться, можно найти из условия, что вероятность присоединения атома равна вероятности его отрыва [c.375]

МЕХАНИЗМЫ РОСТА КРИСТАЛЛОВ [c.27]

Все эти исследования, отмечает Каишев [3571, пользовались представлениями об идеально построенных кристаллах. Позже оказалось, что неправильности в решетке могут изменить механизм роста кристалла в таком случае исчезает необходимость образования двумерных зародышей и появляется возможность роста при значительно меньших пересыщениях, чем те, которые надо было ожидать на основании представления о росте через двумерные зародыши. [c.96]

Н. А. Фигуровский и Т. А. Комарова [373] по вопросу о механизме процесса кристаллизации отмечают, что результаты экспериментальных исследований, полученные при изучении кинетики кристаллизации, не дают оснований рассматривать процесс роста кристаллов как один из видов простых химических реакций первого (адсорбция ионов и молекул на поверхности кристаллов), второго или п-го порядка (десольватация ионов или молекул) либо же с точки зрения определяющего влияния на скорость роста кристаллов, явлений диффузии и других факторов. Они приходят к выводу, что механизм роста кристаллов до сих пор остается неясным. [c.99]

Для первого механизма рост кристалла происходит в диффузионной области. Изменение массы кристалла во времени описывается соотношением [c.348]

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. Более новая теория этого процесса предложена Шоллем и Флетчером [35]. [c.305]

Центрами образования поверхностных зародышей могут служить дислокации. Так, Фрэнк [36] предположил, что рост кристалла может происходить на выступе винтовой дислокации (см. разд. У-4В), и в этом случае поверхность развивается по спирали. Хотя явлениям кристаллизации посвящено довольно большое число работ, полной ясности в вопросе, какой именно механизм роста кристаллов играет доминирующую роль, не достигнуто. Бакли [37] отмечает, что картины спирального роста не так уж часты и, более того, спиральный рост наблюдается на вполне развитых и, следовательно, медленно растущих поверхностях. Интерферометрические данные по концентрационным градиентам вокруг растущего кристалла [38, 39] показывают, что в зависимости от кристалла максимальный градиент может наблюдаться как в центре грани, так и вблизи ребер. Со временем картина интерференционных полос может значительно меняться без какой-либо видимой связи с локальными скоростями роста. Ясно, что, рассматривая рост кристаллов, необходимо учитывать возможность миграции частиц от точки осаждения на поверхности к месту ее окончательной локализации. Тем не менее механизм Фрэнка признается многими исследователями, и в отдельных случаях действительно можно наблюдать медленный поворот спирали, образующейся на поверхности кристалла в процессе его роста [40]. [c.305]

Фольмер (1930) распространил описанный механизм роста кристалла из парообразной фазы па случай электрокрнсталлизации металлов. В этом случае скорость роста грани (в единицах плотности тока) может быть выражена уравнением [c.337]

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества — зародышей кристаллов. Они способны расти, причем рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. На микрофотографиях при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов ларафиновых углеводородов. Механизм роста кристаллов индивидуальных парафинов нормального строения и их смесей объясня- ет дислокационная теория 1[4, 5]. [c.118]

В основе математической модели лежат представления о кластерах - это устоюшвые образования, которые формируются в 1гересыщенном растворе в ходе серии бимолекулярных реакций между ионами или молекулами растворенного вещества кластеры, достигшие критического размера, расходуются на образование зародышей и играют важную роль в росте кристалла кластеры диффундируют к поверхности растущего кристалла и ожидают в некоторой очереди кластеров со случайной ориентацией на поверхности, что приводит к значительной пленке кластеров, нуждающейся во встраивании в кристаллическую решетку [4 . По такому механизму рост кристаллов как бы квантуется порциями этих кластеров. Причем раствор то обедняется ими за счет роста и образования зародышей, то обогащается ими за счет создания пересыщения путем химической реакции. [c.164]

В то же время известно, чги кристаллы pa iyi и при кр .и . малых (доли процента) пересыщениях. Это объясняют тем, что поверхность грани растущего кристалла не идеально плоская, а имеет различного рода впадины, микротрещины, изломы ит.д Другой механизм роста кристалла заключается в том, что п.ч-за некоторого винтового наруп(ения (винтоиой дмслокати ) на поверхности кристалла его дальнейший рост происходит как бы по винтовой лестнице, или по спирали (рис. 5.5, (5). Для роста кристалла путем присоединения частиц к постепенно продвигающейся спирали не требуется образования двухмерного зародыша, поэтому рост возможен при минимальных пересыщениях раствора. [c.248]

Как следует нз таб г. 4.4, параметр п неоднозначно характеризует механизм роста кристаллов. Так, прн к —3 могут образовываться или сферы (чаще всего сферолнты) при гетерогенном зародышеобразовании, илн диски прн гомогенном механизме образования зародыша. Поэтому дтя по учення однозначных результатов необходимо оценивать морфологию кристаллов другими методами, иапример чикроскоиическими. Иногда в киистических расчетах получаются дробные значения [c.271]

Члены семейства родственных структур, образование которых зависит от механизма роста кристаллов, называются тли-типами. Они не являются обычными полиморфными модификациями и возникают только у соединений, имеющих определенные типы структуры. Наиболее известными примерами являются 31С, СсЧз, 2п8 и некоторые комплексные оксиды и особенно ферриты, которые в дальнейшем будут рассмотрены более детально. [c.21]

Для выращивания кристаллов кварца можно применять затравочные пластины самых различных ориентаций, в том числе и иррациональных. Применение заготовок указанных ориентаций в первую очередь определялось требованиями к качеству выращиваемых кристаллов. Проведенными исследованиями было пока-зано, что на различно ориентированных затравках образуются кристаллы с различной однородностью и различной степенью дефектности. Наиболее однородные и в значительной степени мо-нопирамидные кристаллы удается получить именно на затравках указанных выше ориентаций. На рис. 1 приведены фотографии кристаллов, получаемых на затравках различных ориентаций. Следствием гранного механизма роста кристаллов синтетического кварца является их ярко выраженное секториальное строение. На рис. 2 представлено идеализированное секториальиое строение для различных типов кристаллов кварца. Захват структурных и не-структурных примесей существенно зависит от кристаллографической ориентации поверхности затравки скорости и других условий роста. Поэтому возникающие неоднородности распределения примесей по пирамидам и зонам роста (в пределах каждой пирамиды) образуют секториальное и зонарное строение (рис. 3). [c.21]

ЛИШЬ через несколько сотен слоев. Тнп последовательности установлен более чем для 70 таких структур, которые называют политипами, чтобы отличать их от обычных полиморфных модификаций. Для карборунда, образующегося при сублимации в электрических печах, соблюдение закономерного чередования слоев обусловлено механизмом роста кристаллов. Могут быть предложены различные механизмы, но рост по винтовым дисл )-кациям, по-видимому, дает наилучшее объяснение очень больших периодов повторяемости в последовательности слоев [2]. [c.94]

Взгляды М. Фольмера на механизм роста кристаллов получили развитие в работах И. Странского, по мнению которого рост двухмерных зародышей происходит путем присоединения к ним целых периферийных рядов — одномерных зародышей. Если оседающий одномерный зародыш не в состоянии заполнить все ребро двухмерного зародыша, на нем образуется трехмерный угол, который является наиболее активным местом растущего кристалла (рис. 105). К трехгранным углам (положение 1) могут непосредственно присоединяться уже отдельные ионы (молекулы или атомы), так как при этом выделяется больше энергии, чем при попадании частицы в двухгранный угол (положение 2) или садиться на плоскую поверхность (положение <5). При оседании частицы в трехгранный угол он исчезает, но рядом возникает точно такой же новый, куда и садится следующая частица, и т. д., пока цепочка не дойдет до края кристалла и трехгранный угол не исчезнет. После разраста- [c.365]

Опишите механизм роста кристаллов в слабо- и сильнопересыщенных растворах и расплавах. Какую роль играют дислокации в процессе роста кристаллов [c.380]

Очевидно, что захват примесей в сильной степени зависит от механизма роста кристаллов, поскольку плотность изломов, например, на атомношероховатой поверхности гораздо выше, чем на атомно-гладкой. Именно наличие изломов на поверхности роста определенным образом влияет на ее кинетику. Это значит, что однородность состава кристалла должна зависеть от механизма роста. В табл. 4 приведены результаты рентгеновского микроанализа степени однородности участков кристалла иттрий-алюминиевого граната с примесью ионов неодима, образованных в результате действия [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология