Двумерный зародыш
Cтраница 1
 |
Схема рост. ] кристаллов. [1] |
Двумерный зародыш должен иметь размер не меньше критического. При меньшем размере зародыш не будет устойчив, так как вследствие образования дополнительной поверхности раздела свободная энергия системы возрастает. [2]
Двумерный зародыш должен иметь размер не меньше критического. При меньшем размере зародыш не будет устойчив, так как вследствие образования дополнительной поверхности раздела энергия Гиббса системы возрастает. [3]
 |
Схема роста грани кристалла при образовании двухмерного зародыша ( о и вокруг вшнояон дислокации ( и. [4] |
Двумерный зародыш должен иметь размер не меньше критического. При меньшем размере зародыш не будет устойчив, так как вследствие образования дополнительной поверхности раздела свободная энергия системы возрастает. [5]
Молекулы из пара адсорбируются на поверхности и путем поверхностной диффузии формируется двумерный зародыш. [6]
Плоскогранные равноосные формы образуются, если на каждой грани возникает только один двумерный зародыш. Кроме того, во всех направлениях роста должно быть одно и то же значение поверхностной энергии. Очень важным и интересным является анализ условий образования дендритов. [7]
Часто наиболее холодная область не совпадает с осью кристалла, в этом случае двумерный зародыш может образоваться в стороре от центра поверхности. Понятно, что двумерные зародыши не могут возникнуть рядом, так как в направлении бокового роста зародышей выделяется тепло кристаллизации, и поэтому зона вокруг места возникновения зародыша обычно нагрета до более высокой температуры. Поэтому новые двумерные зародыши возникают несколько дальше. Симметрия в расположении зародышей ( рис. 26, з) является результатом удачного сочетания скорости вращения кристалла и такого местного переохлаждения, когда скорость бокового роста двумерного зародыша отстает от скорости вращения настолько, что на поверхности раздела за один оборот возникает переохлаждение, необходимое для образования нового двумерного зародыша. Этим же определяется и расстояние периферийных центров возникновения двумерных зародышей от центрального места возникновения двумерного центра кристаллизации. [8]
Сферолиты возникают в результате трехмерного роста, когда кристаллизация идет так быстро, что линейный или двумерный зародыш ( КВЦ или КСЦ) не успевает превратиться в фибриллярный или ламелярный кристалл. Конечно, быстро - понятие относительное и для каждого полимера надо принимать во внимание все факторы, влияющие на скорость кристаллизации и не всегда просто сводимые к положению 7СТ и Тпл на шкале температур. Обычно, однако, при медленной нуклеации ( например, при глубоком охлаждении разбавленного раствора) растут пластинчатые кристаллы, а при быстрой нуклеации и образовании складчатых, но мультимолекулярных зародышей растут сферолиты. [9]
Таким образом, возникает гладкая критическая поверхность - поверхность, на которой может возникнуть только один двумерный зародыш. Если размер поверхности больше, то на ней может возникнуть несколько зародышей, которые приводят к образованию макроступеней или ветвлению. По-видимому, размер такой поверхности как-то связан с размером трехмерного критического зародыша. Так, если считать, что поверхность плоскогранного критического зародыша достаточна для образования на ней одного двумерного зародыша ( в центре грани), то критическая поверхность должна иметь, по крайней мере, вдвое большую величину. [10]
Когда возникший двумерный слой атомов покроет всю грань, для образования последующего такого же слоя необходим новый двумерный зародыш критического размера, образующийся по указанному выше механизму. Следовательно, скорость роста кристаллов определяется вероятностью образования двумерного зародыша. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше величина этого двумерного критического зародыша и тем легче он образуется. [11]
Таким образом, в случае больших кристаллов, находящихся в процессе установления равновесия, необходимый для роста двумерный зародыш также должен быть большим. [12]
Атомногладкая равновесная грань попадает в состояние неустойчивого равновесия, из которого она может выйти только если на ее поверхности появится ступенька или, в более общем смысле, двумерный зародыш. [13]
Ветвление таких кристаллов ( образование плоскогранных дендри-тов) происходит следующим образом. Вначале центр кристаллизации растет так, что в центре каждой грани образуется один двумерный зародыш. Затем по мере увеличения площади грани появляется возможность одновременного возникновения нескольких зародышей. Эти зародыши хорошо срастаются на вершинах полиэдров, а в месте встречи образуют ступенчатую поверхность. Именно такие плоские дендриты характерны для кремния. Наиболее часто они образуются в виде двойниковых сростков. [14]
Формула (1.11) соответствует следующей физической картине процесса. Через равные промежутки времени тож 1 / / ст на поверхности кристалла возникает двумерный зародыш критических размеров, который с очень большой скоростью разрастается в тангенциальном направлении, покрывая всю перемещающуюся грань. Существенно, что этот зародыш появляется скачком и подобные акты при данной температуре разделены одинаковыми промежутками времени тож. Таким образом, грань кристалла перемещается скачками длиной а, разделенными во времени промежутками тож. Весь процесс осуществляется замкнутыми циклами, причем после каждого из них система полностью возвращается в исходное состояние. [15]
Страницы: 1 2