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技术文献

晶体显微镜下相界面状态及稳定性

来源:转载 作者:蒲柘光电 日期:2018-12-19 15:03:23

        形成晶核后,就构成了晶体-介质的界面,(晶体显微镜)界面状态直接影响在晶面上发生的晶体生长过程。

        晶体生长具有空间的不连续性,(硅酸盐晶体显微镜)即晶体生长只发生在系统的局部,在系统中产生大于临界尺寸的晶核以后,晶体就开始在界面上进行生长。晶体生长时,结晶物质要输运到相界面,并通过相界面配布到晶体上应占据的位置。结晶物质占据晶体中位置的同时所释放出来的能量要通过相界面向外输运。
       总之,一切对晶体生长的影响因素,常在相界面反映出来,所以相界面的结构是和晶体生长密切相关的问题。
       从品体构造观点看相界面(硅酸盐水泥显微镜),可分为阶梯面、粗糙面和光滑面三种,这三种相界面的结构如图3.2所示。
       熔体中局体生长时,相界面一般为租撤面,在粗糙面上的每一个位置,都可以认为是晶体生长位置。在此情况下,二维成核的晶体生长已不已不是品体生长的唯一形式,结晶物质以单个构意单位、,线核,而核,基至品核、被品的形式,从母相中经过界面配布于及结晶热(结晶时所释放出的热能)经过界面向外输运,晶体生长界面逐步向外推移。
       1958年,杰克逊(K.A.Jackson)提出了一种描述晶面结构的晶格模型,只考虑晶相表层与界面上的两层相互作用,因此也叫双层模型。假设的条件是:
①将体系中各原子区分为晶相原子和流体相原子;
②界面层内所包含的全部晶体相与流体原子都位于晶格座位上;
③晶体原子与流体原子之间无相互作用;
④流体原子间无相互作用;
⑤晶相原子只考虑与其最近邻之间的作用;
⑥忽略了界面层内原子的偏聚效应等。
       双层模型只考虑晶体最表层及最邻近的一层介质流体层,因此具有一定的局限性。
       实际界面可能是由多层晶体层及流体层组成,因此,特姆金(Temkin)于1966年提出了多层模型。多层模型中考虑的是n层中的每一层流体的晶体原子分数,并引入第n层与第n+1层的关系。这样,就可以在热平衡状态下确定界面的扩散度,也就是界面是锐变还是弥散的问题。
       晶体生长最快的面是面网密度小的面,但这种面在晶体生长的过程中不是变得相对的小就是消失,晶体生长到最后,总是被生长速度小(即面网密度大)的晶面所包围。晶体生长的最终外形,取决于晶体构造单位之间的键能。同时,晶体生长时的客观环境,如熔体过冷度和熔体黏度/熔体组分及其均匀性等也直接影响甚至规定了晶体的外部形态。
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