第二章晶體生長模型

1、本章概要1.晶體生長途徑2.晶體生長二個(gè)理論：層生長、螺旋生長理論3.晶面發(fā)育理論：布拉維法則、周期鍵鏈4.影響晶體生長外因、幾何淘汰率5.面角守恒定律2-1l第一節(jié) 晶體生長的途徑 The ways of crystal formation1. 氣相-固相 如火山噴氣，雪花等2. 液相-固相 熔體中結(jié)晶，如巖漿巖，金屬晶體 溶液中結(jié)晶，如溫度降低，水分蒸發(fā)，化學(xué)反應(yīng)2-2l第一節(jié) 晶體生長的途徑 l3 固相-晶體 非晶體晶體 晶體晶體：同質(zhì)多相、固溶體分離、再結(jié)晶 2-31123l第二節(jié) 晶體的層生長和螺旋生長l 晶體生長的二個(gè)重要理論，晶體生長模型 1.層生長理論 layer growth

2、 -W.KosselI.N.Stranski二維成核理論 質(zhì)點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)入順序： （1）1 2 3 （2）質(zhì)點(diǎn) 行列 面網(wǎng) （3）層層向外三面凹角二面凹角一般位置2-403mm石英的環(huán)帶結(jié)構(gòu)2-5 2. 螺旋生長理論spiral growth 晶面上的螺旋紋 2-6螺旋位錯(cuò)F.C.Frank,W.K.Burton等人提出。位錯(cuò)凹角行列螺旋生長凹角2-7abcdfe螺旋生長模型螺旋生長模型 2-8l第三節(jié) 晶面發(fā)育的二個(gè)理論l 布拉維法則和周期鍵鏈理論 何種面網(wǎng)發(fā)育成晶面？l 1.布拉維法則 -法國結(jié)晶學(xué)家A.bravis 提出：實(shí)際晶體的面網(wǎng)常常是由晶體格子構(gòu)造中面網(wǎng)密度大面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)發(fā)育成的

3、。2-9aA3BbC2D1ABCD晶面生長速度與面網(wǎng)密度關(guān)系面網(wǎng)密度小生長速度快，晶面消失快；面網(wǎng)密度大生長速度慢，易保留下來成為晶面。 理想狀態(tài)，不考慮外界條件生長速度面網(wǎng)密度小 2-10ABCDEEDCBAAB晶面交角和生長速度對(duì)晶面發(fā)育的約束晶面交角和生長速度對(duì)晶面發(fā)育的約束 2-113. 周期鍵鏈（PBC）理論 periodic bond chain 1955年P(guān).Hartman and N.G.Perdok提出 晶體存在強(qiáng)鍵鏈。晶體平行鍵鏈生長，鍵力最強(qiáng)的方向生長最快；平行強(qiáng)鍵鏈最多的面常成為晶面。 比較 K S F 面成長速度K面：三個(gè)方向鍵鏈，生長速度最快，消失快S面：二個(gè)方向鍵

4、鏈F面：一個(gè)方向鍵鏈，生長速度最慢易成為晶面2-12l第四節(jié) 影響晶體生長的外部因素渦流與介質(zhì)流動(dòng)方向溫度雜質(zhì)pH值黏度結(jié)晶速度生長順序、生長空間應(yīng)力作用 l 2-13第五節(jié) 晶簇與幾何淘汰率l 生長速度最大方向與基底平面垂直的晶體繼續(xù)生長 l 2-14l第六節(jié) 歪晶和面角守恒定律 l1. 歪晶 distorted crystal mmrrzmmmrrzz 石英的理想晶體石英的理想晶體歪晶歪晶2-152.面角恒等定理 law of constancy of angle 1669年丹麥學(xué)者N.Steno 研究石英和赤鐵礦晶體，發(fā)現(xiàn) 同種物質(zhì)的晶體，其對(duì)應(yīng)晶面間的角度守恒 重要發(fā)現(xiàn)，為幾何結(jié)晶學(xué)研究奠定基礎(chǔ) 2-16mmrrzmmmrrzz 石英的理想晶體石英的理想晶體歪晶歪晶2-17本章概要1.晶體生長途徑2.晶體生