Факторы, влияющие на внешний облик кристаллов. Ретикулярная плотность граней и ее влияние на их скорости роста. Закон браве. Правило кюри – вульфа.

Закон Браве – грани кристалла растут со скоростями, обратно пропорциональными плотностям их узловых сеток - ретикулярным плотностям. Грани, характеризующиеся меньшей плотностью, растут быстрее за счет преобладания в них нормальных сил.

Огранка кристалла определяется медленно растущими гранями, и сама форма кристаллов — это поверхность скоростей роста кристалла в данных конкретных условиях.

Концентрационные потоки - в процессе растворения благодаря повышению концентрации пограничного

с кристаллом слоя раствора, а следовательно, и плотности возникают нисходящие концентрационные потоки. Такое движение раствора приводит к неравномерному снабжению питательным материалом разных граней кристалла. Подача восходящим потоком новых порций питательного материала вызывает ускоренный рост нижней грани кристалла.

На облик кристалла оказывают существенное влияние тепловые конвекционные потоки, обусловленные выделением или поглощением тепла, сопровождающим кристаллизацию. Ослабить воздействие потоков можно непрерывным перемешиванием раствора, например вращением самого кристалла в растворе, чем достигается равномерное поступление питательного материала ко всем граням растущего кристалла. Такой способ

называется динамическим методом выращивания кристаллов.

Правило Кюри - любой развивающийся объект (в частности, растущий кристалл) сохраняет лишь те свои элементы симметрии, которые оказываются общими как для него, так и для среды (питающего раствора), в которой он развивается.

Дефекты в кристаллах. Их влияние на рост граней и физические свойства кристаллов. Зависимость дефектов от температуры. Классификация дефектов.

Дефект- отклонение от идеальной структуры, т.е. нарушение правильности в расположении материальных частиц.

Точечные дефекты — наиболее распространенный тип дефектов в структуре кристаллов — связаны с нарушением периодичности. Возникают в кристаллах в процессе их роста, при деформации или облучении и, как правило, распределены по всему объему кристалла неравномерно.

Линейные дефекты — дислокации, впервые открытые в кристаллах с помощью рентгенографии, связаны с отсутствием в их структуре части узлового ряда, т. е. это протяженные. В одном направлении нарушения периодичности кристаллической структуры. К линейным дефектам относятся краевые и винтовые дислокации.

Поверхностные дефекты — это дефекты в двух измерениях — границы зерен и двойников, межфазовые границы и сама поверхность кристалла.

Объемные дефекты — пустоты, поры, включения группировок частиц другой фазы.

Концентрации дефектов зависят от температуры, например: при 0К кристалл без дефектов, при комнатной Т (1 дефект на 109 атомов).

Точечные дефекты влияют на электропроводность кристаллов. Движение заряженных точечных дефектов при напряжении эл\поля определяет ионную проводимость в кристаллах.

Сростки кристаллов: закономерные и незакономерные. Геометрический отбор. Эпитаксические и двойниковые срастания.

К незакономерным сросткам можно отнести любые минеральные агрегаты со случайной ориентировкой кристаллических зерен: металлы, кристаллические горные породы (граниты, гнейсы, мраморы и др.), в которых иногда проявляется текстура. К таким незакономерным сросткам помимо ранее описанных сферолитов можно отнести узы и щетки — группы кристаллов, наросших одним концом на общее основание.

Геометрический отбор.

Преимущественное развитие получают лишь те кристаллы, направление максимальной скорости которых перпендикулярно к подложке. Такой процесс, названный А. В. Шубниковым принципом геометрического отбора, приводит к уменьшению числа растущих индивидов и примерно одинаковой их ориентации, т.е. возникновению на конечной стадии щетки.

Закономерные срастания кристаллов, в которых составляющие индивиды расположены вполне определенно, делятся на три типа: параллельные, эпитаксические и двойниковые.

-Параллельные сростки образуются одинаково ориентированными индивидами.

- Эпитаксические срастания кристаллов. Эпитаксия — это закономерно ориентированное нарастание кристаллов одного минерала на поверхность другого. Если на грань кристалла нарастают несколько индивидов, то они часто оказываются параллельно ориентированными. Если происходит ориентированное нарастание кристаллов одного и того же минерала, такое явление называется автоэпитаксией. Примером может служить скипетровидный кристалл кварца.

Условие: сходство кристаллических структур. PbS(галенит), Al₂O₃(корунд), ZnS(сфалерит)

-Двойниковые срастания кристаллов. Двойником называется - закономерный сросток двух кристаллов одного минерального вида, в котором плоскость срастания для каждого из них играет одну и ту же кристаллографическую роль, т. е. принадлежит обоим индивидам. CaSO₄*2H₂O