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1、影响晶体形态的因素’砂川一郎二前言一。、,晶体具有各种各样的外形同一种晶体可以呈树技状骸晶或以平滑晶面所围成的多。,,面体外形在多晶体晶形中由于晶面的不同组合或晶体的畸形发育故在外形上有千差万。别的变化,。在关于同一种晶体可呈多种外形的问题上从过去的或,。,直到现在很多人一直都给予了很大的关注众所周知认为具有多种外形的雪的,。“”,晶体是由等大球体的紧密堆积而成在面角恒定法则的基础上完成了古典晶体,,,形态学才进而向晶休的构造学方向研究从千差万别的状态中抽象地概括出了晶体这个。基本单位,,。。但是形态为何发生这么大的变化至今还不能充分地为人们所理解在他的有,“”,关面角恒定法贝帕勺论
2、文中作了石英呈多种外形是由于生长速度的异向性的解释认为。,晶体形态是晶雄生长的结果但是到后来重新评价他的这个解释即从用晶体生长的观点来,,。解释晶体形态之时直到分子论的晶体生长学诞生为止其间又经历了二百五十余年,,晶体外形只雄是晶体生长的产物如果是这样的话则晶体形态应作为晶体的主要部分。,,来理解因此相对于古典的晶体形态学把晶体生长与晶体形态结合起来的研究称为晶体。形态的研究。晶体形态研究中的晶体在其内容或对象上有很大的不同研究雪花的晶体或固体金属的,。人们主要关心的是树枝状晶体的各种形态而不关心多面体形态的变化而以矿物或无机化合,、物为研究对象的人们所涉及的是晶体形态呈由平滑晶面所
3、围成的多面体晶体的晶相晶习,。的问题而不重视树枝状晶休或骸晶状晶体的形态研究矿床学或岩石学的人所涉及的是晶。体形态与扇形构造或环带构造等在晶体内部所看到的结构构造问题所有这些自然都是晶体,。,,形态的问题基于这一点本文目的在于概述一下对晶体形态的现代看法固液界面的构造、,。,晶体生长是固相液相界面上发生的现象界面决定晶体形态因此研究晶体形态首。一先应该搞清固液界面具有什么样的构造再则搞清固液界面的构造与晶体生长的驱动力之,件,间的关系即固相液相的构造与相互之间的化学势差△或过饱和度过冷却度△。之间的关系。,理想化的界面有平滑界而与粗糙界面这两个极端提高平滑界而的温度使界面的平滑度连续
4、发生紊乱则将在某个温度以上时完全变成粗糙的男面。这样的转变称为粗糙化转变,,。。八,这也称为动力粗糙化故随着温度或协的变化在平滑。的界面与粗糙的界面这两个极端之间存在有各种不同阶段的粗糙程度或平滑程度发生林,,粗糙化程度变化或粗糙化转变的临界温度或临界么有时根据不同晶体有时根据环,。,,境相还有时根据界面的方位而异紧密堆积的界而比起堆积得较粗的界面更平滑产生。粗糙化转变的临界温度或临界△件高,,“。众所周知关于对固一液界而或粗糙或平滑的评价提出一因素·,。,,,七为方位因素潜热为常数为平衡温度是极为有。,效的根据估计的一因素就可以确定该物质是呈粗糙的界面或是呈平滑的界。,、,而但是交
5、的一因素是在假定平衡温度不考虑溶质一溶媒间的相互作用且,。,为较低的温度条件下的实际晶体生长因而在温度低于的条件下产生的晶体生长尤其,。是农溶质一浓媒间的相互作用能强的溶液相中的晶休生长不能机械地应用,召和,因此对因素进行了一般化的研究可以预测实际晶体。,生长中的界面构造其后有关界而构造的计算机模拟实验盛行如和’,终,,即在相同的八下对小的界面较完美地从其平滑向粗糙的转变进行了观察又协,以进行了有关晶体生长速度与化学势差八关系的模拟实验的变化关系表明了与。,△叮的关系直至最近才在实际体系中估计出由溶媒的不同所引起的值变化及向粗糙,化转变的临界温度不同的结晶面并报道了他们的设想与实验结
6、果之间的较好对应关系,。等,界面构浩生长机制及形态学,,,由千结矗花粒子在粗糙的表面上能立即结晶故与,的关系呈一次线性关系晶体的生长即按与界面同时前进即同时生长进行或结晶化粒子的原地附着生长称为附着生。,,,长但是牲平清的界面上由于结晶化粒子发生表面扩散及要在界面上形成二维核时,协,则涉及界面上的动力学原理与△的关系不呈直线关系而是呈次乘方的比例关。。系值随着二维核的形成机制和螺旋生长机制的不同而不同生长机制是与界面平行的生,长层逐渐扩展并由此不断下去的层生长一般认为以二维核螺旋位错为生长层出发点的生长。机制有两种,,同时生长的晶体由于界面是以等温面的形式不断前进的故晶体呈由曲面所围
7、成的形。,,,态由组份过冷却等原因所致的界面形态不稳定界面稍有凹凸不稳定形态就更加增强。,。不久就变成树枝状因此树枝状形态是在高△协区域内粗糙界面上生长的理想形态,件但是可以设想低△下的平滑界面上进行的是以二维成核或螺状位错为媒介的层。,,生长这样形成的晶体呈由平滑的低指数晶面所围成的多面体形态那时垂直生长速度较,。小而且较光滑的结晶面肯定会发育成较大的结晶而,在随着层的生长而生长的晶体中设想一个生长中的多面休晶体表面上的等过饱和度曲,,件以上,线在某个△
