Выращивание монокристалов из растворов и расплпвов

   V = =   (г),

где  N – плотность ступеней, вообще зависящая от ∆Ca. Как и в случае роста шероховатой поверхности, формула (г) упрощается в предельных случаях. Если то есть рост осуществляется в кинетическом режиме, то:

   V = ,

где N = N(∆ Сv), поскольку ∆Ca = ∆Сv для кинетического режима роста.

Пусть βa = const, а N ≈ N0 exp(- ), тогда получается экспоненциальный закон роста (если по тем или иным причинам при малых пересыщениях возможно образование зародышей). Если рост происходит на дислокации, то N = 1 /8rk, причём rk для малых пересыщений – . В этом случае зависимость роста от пересыщения получается параболической:

   V = =

Если рост лимитирует диффузия, то есть ,то:

   V = .    (д)

Если уравнение  сохраняет смысл, когда δ>>Q. Скорость роста зависит от перемешивания. Хотя коэффициент βa и достаточно велик, всё же он имеет конечное значение, и пересыщение около грани ∆Ca будет отличаться от нуля. Поэтому плотность ступеней есть функция ∆Ca. При дислокационном росте формула (д) может быть представлена в следующем виде:

   V = · = ,

где ∆Ca зависит от интенсивности перемешивания.

   Таким  образом, зависимость скорости  роста от перемешивания в общем  случае, по-видимому, будет более  слабой, чем квадратичная, если ∆Ca непропорционально ∆Сv.

   Экспериментальные  данные по измерению скоростей  роста граней в растворах показывают, что во многих случаях, начиная с некоторого∆Сv имеет место линейная зависимость V(∆Сv). Так скорость роста граней этилендиаминтартата линейно зависит от пересыщения от = 0,4 %. Скорость роста кристаллов дигидрофосфата аммония (АДР) линейно зависит от пересыщения  в интервале от 0,6% до 2%. Как правило, продолжение линейного участка в обратную сторону отсекает на оси абсцисс  положительный отрезок. Наблюдались также зависимости близкие к параболической, например для КДР. Довольно типичен случай, когда V=K∆Сvⁿ, где 1<n<2, иногда оказывается n>2. Отметим, что поверхностной диффузией, по-видимому, пренебрегать нельзя. В последнее время появились попытки получить уравнение роста кристалла из раствора с учётом поверхностной диффузии.  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Конечно, нельзя сказать, что процесс кристаллизации совершенно ясен; ряд явлений, о которых  даже не упомянуто выше, еще потребует  длительного изучения.(5). Однако основные черты стали достаточно понятными благодаря работам последних лет, инициированным как потребностями практики, так и извечным желанием ученых понять физическую сущность различных процессов. В результате скоростное выращивание крупных кристаллов высокого оптического совершенства сегодня стало реальностью. Разработаны методы, позволяющие получать растворы, выдерживающие без массовой кристаллизации огромные пересыщения, и вести рост в режиме, близком к кинетическому. Именно в этом суть способа скоростного выращивания. Его основные черты: использование сырья, содержащего менее 10- 4 % каждой из примесей; фильтрация раствора через фильтры с размером пор менее 0,1 мкм; тщательная стерилизация кристаллизационной аппаратуры, изготовленной из хорошо отполированного инертного материала; регенерация затравочных кристаллов по специальной программе; непрерывный контроль и регулирование пересыщения раствора, обеспечивающее постоянную скорость роста; реверсивное перемешивание раствора.

Остановимся теперь на вопросе, затронутом во Введении: насколько  увеличение скорости роста ухудшает качество кристалла. Действительно, увеличение u должно приводить к увеличению в кристаллической решетке числа так называемых точечных дефектов - образованию вакансий и атомов, находящихся не на своих местах. Напротив, захват коллоидных включений и примесей с ростом u должен уменьшаться, так как уменьшается время экспозиции террас между ступенями до их закрытия следующим слоем, то есть время, необходимое для адсорбции этих частиц поверхностью. Наконец, захват кристаллом включений раствора вообще определяется не скоростью роста, а устойчивостью эшелона ступеней, которая, как мы видели, связана с наличием примесей и постоянством пересыщения на поверхности. Эти соображения подтверждаются опытом: рассеяние и поглощение света в быстро выросших кристаллах и их оптическая прочность в мощном лазерном излучении не хуже, а иногда и лучше, чем у кристаллов, выращенных традиционным способом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                    Список использованной литературы 

(1)Портнов В.Н., Белюстин А.В.”Рост кристаллов”-учебное пособие. Горький государственный университет им.Н.И. Лобачевского:1973г.-ст.88-95. 

(2)http//www. ХиМиК/cgi/рост кристаллов-rambler.ru 

(3)Ормонт Б.Ф.(под ред.Глазова В. Н.)-издание третье. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников. Москва :Высшая школа,1982г.-стр.12. 

(4)Угай Я.А.Общая и неорганическая химия: Учебн. Для вузов. 2-е изд.,испр.-Москва:Высшая школа, 2000.-ст.115   

(5)http:mail.ru /Выращивание монолристаллов.растворы 
 
 
 
 
 
 
 

                      Міністерство освiти й науки України

                   Донецький Національний університет

                                Кафедра неорганічної хімії 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                        Курсова

                       По темі: «Вирощування                  кристалів з розчинів»

                                            Студента  хімічного  факультету 

                                            Групи 1-А

                                            Сирцова Аркадія 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                Донецьк – 2008

                                        План 
 
 
 
 
 

^{1)Общие  условия кристаллизации.} 
 
 

^{2)Кристаллизация  в двухкомпонентной  системе.} 
 

^{3)Рост  и равновесная  форма кристаллов. Роль массо-  и  теплопереноса при  росте кристаллов.} 
 
 

^{4)Методы  выращивания кристаллов  из растворов.} 
 
 

^{5)Теория  роста кристалла  из раствора.}