Π§ΠΈΡ‚Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½ Π½Π° Bookidrom.ru! БСсплатныС ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ΅

Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½ Β«Π–ΠΈΠ²ΠΎΠΉ кристалл». Π‘Ρ‚Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π° 22

Автор Π―ΠΊΠΎΠ² Π“Π΅Π³ΡƒΠ·ΠΈΠ½

Π—Π° сСкунду! ИмСнно поэтому восхоТдСниС дислокаций проявляСтся Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… явлСниях ΠΈ процСссах, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ происходят ΠΏΡ€ΠΈ высоких Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ…. РасскаТу ΠΎ Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ….

 

Один ΠΈΠ· процСссов Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ прСпятствий, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡΡ‰Π°Ρ дислокация ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° своСм ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ сСбС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊ кристаллу ΠΈΠ·Π²Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ напряТСниС, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π² Π½Π΅ΠΌ скольТСниС ΠΊΡ€Π°Π΅Π²Ρ‹Ρ… дислокаций вдоль ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ· плоскостСй скольТСния. Π’ этой плоскости ΠΎΠ΄Π½Π° Π·Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ двиТутся дислокации. Π’ Π±Π΅Π·Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΌ кристаллС ансамбль ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡΡ‰ΠΈΡ… дислокаций Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ Ρ†Π΅ΠΏΠΎΡ‡ΠΊΡƒ двиТущихся Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π·Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ людСй. ИмСнно Ρ‚Π°ΠΊ ΠΏΠΎ ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚Ρ€ΠΎΠΏΠΈΠ½ΠΊΠ΅ двиТутся туристы. ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ двиТущихся дислокаций встрСтится Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ для Π½ΠΈΡ… Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€. НС Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ собой прСдставляСт этот Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€-стопор, Π° Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ лишь, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡΡ‰Π΅ΠΉ дислокации ΠΎΠ½ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΈΠΌ. Π£ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ стопора головная дислокация остановится. Π‘ΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡΡ‰ΠΈΠ΅ Π·Π° Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Π΅Π΅ ΠΊ стопору. Π”Π΅Π»ΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π²Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ дислокации, Ссли ΠΎΠ½ΠΈ находятся Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ плоскости, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ. Π’Π°ΠΊΠΎΠ² Π·Π°ΠΊΠΎΠ½! ΠŸΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΎ Π½Π΅ΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ рассказано ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅, Π² ΠΎΡ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ΅ «ВзаимодСйствиС ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ²Β». Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°ΡΡΡŒ ΠΊ сСбС ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ, двиТущаяся дислокация Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ. Π˜ΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ ΡΠΆΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ напряТСния, подТатая ΠΊ стопору, дислокация Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, которая располоТСна Π½Π°Π΄ (ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄) стопором. На этой плоскости ΠΎΠ½Π° смоТСт бСспрСпятствСнно ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΈΡ‚ΡŒ, Π° кристалл β€” Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π’ этом процСссС благодаря Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ дислокация ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚, ΠΎΠ³ΠΈΠ±Π°Π΅Ρ‚ стопор, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ, скользя, ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³Π»Π° Π±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΡŒ. ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Ρ аналогию ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ дислокациями ΠΈ туристами, умСстно Π²ΡΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ строку ΠΈΠ· ΡˆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ пСсни туристов: Β«Π£ΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ Π² Π³ΠΎΡ€Ρƒ Π½Π΅ ΠΏΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚, ΡƒΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ Π³ΠΎΡ€Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚!Β»

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡƒΠΏΠΎΠΌΡΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ описанный процСсс ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄Π° прСпятствия дислокациСй ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ высокой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° диффузия происходит достаточно быстро. Π’ области Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ события ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π·Π²Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚ΡŒΡΡ совсСм ΠΏΠΎ-ΠΈΠ½ΠΎΠΌΡƒ... Π’ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ, ΠΎΠ± этом ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅, Π² ΠΎΡ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ΅, посвящСнном Π·Π°Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‰ΠΈΠ½.

Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ процСсс. Он интСрСсСн Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ восхоТдСниС дислокаций Π² Π½Π΅ΠΌ проявляСтся Π² чистом Π²ΠΈΠ΄Π΅, Π±Π΅Π· примСси скольТСния. Π Π΅Ρ‡ΡŒ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎ процСссС ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ разгибания Π½Π΅ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° согнутого кристалла. Π›Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ сСбС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊ ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ±Ρƒ кристалла приводят Π½Π΅Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ плоскости, вставлСнныС Π² кристалл с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π΅Π³ΠΎ стороны. МодСль: ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π° ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ количСство ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ вставлСно Π½Π΅ Π½Π° всю Π΄Π»ΠΈΠ½Ρƒ ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ΄Ρ‹. КаТдая Π½Π΅Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½Π°Ρ ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ соотвСтствуСт ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΊΡ€Π°Π΅Π²ΠΎΠΉ дислокации. ΠžΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, радиус ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Ρ‹ кристалличСской пластинки Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚Π΅ΠΌ мСньшим, Ρ‡Π΅ΠΌ большСС число ΠΊΡ€Π°Π΅Π²Ρ‹Ρ… дислокаций ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° Π² Π½Π΅ΠΌ располоТСно. Π’ процСссС ΠΎΡ‚ΠΆΠΈΠ³Π° эти дислокации располоТатся Π² ряды: это оказываСтся энСргСтичСски Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈ этом, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, число дислокаций останСтся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ, Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ останСтся ΠΈ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΈΠ·Π½Π° кристалла. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ряд дислокаций ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π΅Π½ сТатой ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π΅, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ располоТСнныС Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π½Π°Π΄ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ дислокации ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, β€” Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ² Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΈΡ… взаимодСйствия. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ дислокации, располоТСнныС Π½Π°Π΄ ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ срСднСй Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΈΠ·ΠΎΠ³Π½ΡƒΡ‚ΠΎΠ³ΠΎ кристалла, Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ повСрхностям.

ΠŸΡ€ΠΈ этом ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ (Π½Π΅Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ плоскости ΡƒΠΊΠΎΡ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ!) становятся «источником» Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ (Π½Π΅Π·Π°Π²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ плоскости ΡƒΠ΄Π»ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ!) β€” «источником» вакансий. ОбмСниваясь Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ вакансиями, дислокации Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ восходят, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кристалла выходят Π·Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹, ΠΈΡ… число Π² кристаллС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ, ΠΈ ΠΎΠ½ разгибаСтся.

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ эффСкт наблюдался Π² ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ простых ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π°Ρ…. Вонкая пластинка монокристалла NaΠ‘l изгибалась ΠΏΠΎ ΠΊΡ€ΡƒΠ³Ρƒ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌΠΈ оставался малСнький Π·Π°Π·ΠΎΡ€. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΎΠ½Π° Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»Π°ΡΡŒ Π² ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ. Π’ процСссС ΠΎΡ‚ΠΆΠΈΠ³Π° вСлось наблюдСниС Π·Π° ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°Π·ΠΎΡ€Π°. Π‘ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ ΠΎΠ½ увСличивался, ΡΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²ΡƒΡ ΠΎ распрямлСнии кристалла. По скорости распрямлСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ коэффициСнт Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ ΠΈ ΡƒΠ±Π΅Π΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ основной ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌ распрямлСния β€” это Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ восхоТдСниС дислокаций.


Π’Π Π£Π”ΠΠžΠ‘Π’Π˜ Π’Π•ΠžΠ Π˜Π˜ ΠšΠ Π˜Π‘Π’ΠΠ›Π›Π˜Π—ΠΠ¦Π˜Π˜

Π’ истории всякой Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π»Π΅ΠΊΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π° Π½Π΅ ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ достигнутыми успСхами, сколько возникшими ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Π½Π΅ΠΉ трудностями. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ юношСский ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ развития Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½Π° испытываСт Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ имСнуСтся «трудностями роста».

Вопрос «Как растут кристаллы?Β» Ρ‚Ρ€Π΅Π²ΠΎΠΆΠΈΠ» ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΡƒΠΌΡ‹ β€” ΠΈ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡƒ обсуТдали ΡƒΠΌΠΎΠ·Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈ Ρ‚Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅, слуТа ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅, ΠΏΡ‹Ρ‚Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ искуссвСнно Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ кристаллы.

Π’ нашСм повСствовании оставим Π±Π΅Π· обсуТдСния мноТСство Π½Π°ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΎΠ³Π°Π΄ΠΎΠΊ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ растут кристаллы; эти Π΄ΠΎΠ³Π°Π΄ΠΊΠΈ Π² Ρ€Π°Π½Π³ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Π½Π°Π΄ΠΎ. НС Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈ тСориями, ΠΎΠ½ΠΈ, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΈΡ… появлСнию, ΠΈ поэтому ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡˆΠ°Π³ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эти Π΄ΠΎΠ³Π°Π΄ΠΊΠΈ Π½Π΅ слСдуСт, ΠΎΠ½ΠΈ, бСзусловно, Π·Π°ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ благодарности.

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ ΡΠ΅Ρ€ΡŒΠ΅Π·Π½Π°Ρ тСория роста кристаллов появилась Π² сСрСдинС 20-Ρ… Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈ Π±Ρ‹Π»Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π° Π½Π΅ΠΌΠ΅Ρ†ΠΊΠΈΠΌ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ КоссСлСм ΠΈ болгарским Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ Бтранским. Они рассуТдали строго, физичСски ΠΎΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π°Π½Π½ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ прямолинСйно.

Π’ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ°. Π•ΡΡ‚ΡŒ кристаллик, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ плоскими повСрхностями. Он ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ΡˆΠ° Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ кристалла, Π΅ΠΌΡƒ Π½Π°Π΄Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ расти. Π•ΡΡ‚ΡŒ источник Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅, осСв Π½Π° кристаллС, ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π΅Π³ΠΎ объСм, ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π΅Π³ΠΎ росту. Атомы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΡΠ°ΠΆΠ΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, приходя ΠΊ Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ΡˆΡƒ ΠΈΠ· пСрСсыщСнной Π³Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·Ρ‹, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ· пСрСсыщСнного раствора, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ· расплава. Π”ΠΎ сих ΠΏΠΎΡ€ рассуТдСния Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠ² Π·Π°Π²Π΅Π΄ΠΎΠΌΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΡ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ, ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ констатации Ρ„Π°ΠΊΡ‚Π°, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ содСрТат: Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹Ρˆ кристаллика растСт Π·Π° счСт осаТдСния Π½Π° Π½Π΅ΠΌ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ². ВСория, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, обязана ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ модСль процСсса ΠΈ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ вопросы: Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΈΡ… случаях Π°Ρ‚ΠΎΠΌ «сочтСт цСлСсообразным» ΠΎΡΠ΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π° повСрхности растущСго кристалла, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π»ΠΈ ΠΎΠ½ это Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°Π½ΠΈΠΈ сСбС ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ…, с ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ кристаллик Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ расти, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° эту ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ²Π»ΠΈΡΡ‚ΡŒ? Π£ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚Π° Π΅Ρ‰Π΅ Π½Π° ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ вопросы. ΠžΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠΌΡΡ этими основными ΠΈ сочтСм Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΉ, Ссли, Π² согласии с Ρ„Π°ΠΊΡ‚Π°ΠΌΠΈ, ΠΎΠ½Π° ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ Π½Π° Π½ΠΈΡ….

ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΠ»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΡƒΡŽ Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΡƒ КоссСля ΠΈ Бтранского. Если Π½Π° Π³Π»Π°Π΄ΠΊΠΎΠΉ повСрхности кристалла осядСт всСго ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΎΠ½ с кристаллом Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ связан Π½Π΅ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΠΆΠΈΠ² Π½Π° повСрхности ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ΅-Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя, ΠΏΠΎΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ Π΅Π΅. А это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кристаллик расти Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚, ΠΎΠ½ ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ»Π΅Ρ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ…ΠΎΡ‚Π΅Π»ΠΈ Π±Ρ‹ Π² ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ ΠΎΠ±ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° Π½Π΅ΠΌ. Π˜Ρ… нСпрочная связь обусловлСна ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Π΅ΡΡ‚ΡŒΡŽ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, нСдостатком со

сСдСй. Если ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ ΠΊΡƒΠ±ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ· ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… связСй ΠΊΡƒΠ±ΠΈΠΊΠ° с сосСдями установлСнной оказываСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½Π°. Π‘ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ связи Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° с кристаллом составляСт ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡƒΡŽ ΠΎΡ‚ максимальной. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ Ρ€Π΅ΡˆΠΈΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ кристалл ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Π» ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ росту, ΠΎΡΠ΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π° повСрхности Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ² Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… колонию. Π›Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π΅ΠΌ большС Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² состав плоской ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ½ΠΈΠΈ, Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ½Π° окаТСтся связанной с кристаллом.

  

КоссСль ΠΈ Бтранский выяснили, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π΅ΠΌ мСньшС ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ пСрСсыщСния раствора ΠΈΠ»ΠΈ пСрСохлаТдСния расплава, Ρ‚Π΅ΠΌ большС Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ ΠΊΠΎΠ»ΠΎΠ½ΠΈΠΈ, которая окаТСтся способной ΠΊ росту, Π½Π΅ распадСтся Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹, ΠΏΠΎΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠΈΠ΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кристалла. Π’Π°ΠΊΡƒΡŽ колонию ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π°Π·Π²Π°Π»ΠΈ «критичСским Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ΡˆΠ΅ΠΌΒ». Если Π½Π° повСрхности кристалла Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹Ρˆ, Ρ‚ΠΎ ΠΊ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ приходящиС ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ ΠΈ Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹Ρˆ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, покрывая собой всю ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кристалла, выстраивая Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ слой. А Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ всС сначала: появляСтся Π΄Π²ΡƒΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹Ρˆ, разрастаСтся, образуСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ слой.

Если ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Π½Π½ΡƒΡŽ модСль роста ΠΈ Ссли ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ врСмя оТидания появлСния ТизнСспособного Π·Π°Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ΡˆΠ° Ο„ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ½ разрастаСтся, Ρ‚ΠΎ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ роста кристалла:


Ο…ΠΊΡ€ = a/Ο„

Π³Π΄Π΅ Π° β€” расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ, Ρ‚. Π΅. Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ слоя.

Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ сумСли Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ο„, нашли Π΅Π΅ связь со ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒΡŽ нСравновСсности, Ρ‚. Π΅. со ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒΡŽ пСрСохлаТдСния расплава ΠΈΠ»ΠΈ пСрСсыщСния раствора (источника Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ², ΠΏΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… кристалл). Π’Ρ‹ΡΡΠ½ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ увСличиваСтся ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ стСпСни нСравновСсности, ΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΡΡΡŒ ΠΊ бСсконСчности ΠΏΡ€ΠΈ стрСмлСнии стСпСни нСравновСсности ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. И ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ этом стрСмится ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

ВсС ΠΎΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π°Π½Π½ΠΎ, Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ½ΠΎ, ΠΈ, казалось Π±Ρ‹, экспСримСнт Π½Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½, Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π°Π²Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ стройной Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π°, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, оказалась ΠΈΠ·ΠΎΡ‰Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ строгой Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΎΠ². Π’Ρ‹ΡΡΠ½ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… случаях ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ стСпСни нСравновСсности срСды Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ кристаллы растут сущСствСнно быстрСС, Ρ‡Π΅ΠΌ это прСдсказываСт логичСски стройная тСория. БущСствСнно β€” это Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ Π½Π΅ Π² 2β€”3 Ρ€Π°Π·Π°, Π° Π² тысячи Ρ€Π°Π·. ВСория явно нуТдаСтся Π² ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ, дисциплинированная Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ° явно Π³Π΄Π΅-Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ»Π° Ρ„Π°Π½Ρ‚Π°Π·ΠΈΡŽ, ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π° ΡƒΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠ·Π½ΡƒΠ»Π° ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠΎΠ².