किसी अन्य क्रिस्टलीय या अनाकार अवस्था में किसी पदार्थ से समाधान, पिघलता है।
क्रिस्टलीकरण तब शुरू होता है जब एक निश्चित सीमित स्थिति तक पहुँच जाता है, उदाहरण के लिए, तरल का सुपरकूलिंग या वाष्प का सुपरसेटेशन, जब छोटे क्रिस्टल - "नाभिक", क्रिस्टलीकरण के केंद्र, क्रिस्टल की भीड़ में लगभग एक साथ दिखाई देते हैं। माइक्रोक्रिस्टल आसपास के पिघल, तरल या वाष्प से नए परमाणुओं या अणुओं को उनकी सतह से जोड़कर विकसित होते हैं। क्रिस्टल चेहरों की वृद्धि परत दर परत होती है, क्रिस्टलीकरण के दौरान अपूर्ण परमाणु परतों के किनारे (विकास के चरण) एक के बाद एक क्रमिक मोर्चों में चेहरे के साथ चलते हैं। विकास दर और स्थितियों के आधार पर, क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया विकास के विभिन्न रूपों (पॉलीहेड्रल, चपटा, एसिकुलर, फिलीफॉर्म, कंकाल, डेंड्रिटिक और अन्य रूपों) और आंतरिक क्रिस्टल संरचनाओं (जोनल, सेक्टोरियल, ब्लॉक, और अन्य) के गठन की ओर ले जाती है। संरचनाएं)। तेजी से क्रिस्टलीकरण के साथ, क्रिस्टल जाली के विभिन्न आंतरिक दोष अनिवार्य रूप से उत्पन्न होते हैं।

यदि क्रिस्टल पिघलता नहीं है, नहीं घुलता है, वाष्पित नहीं होता है और नहीं बढ़ता है, तो यह मदर माध्यम (पिघल, घोल या वाष्प) के साथ थर्मोडायनामिक संतुलन में है। एक ही पदार्थ के पिघलने के साथ एक क्रिस्टल का संतुलन केवल पिघलने के तापमान पर संभव है, और समाधान और वाष्प के साथ संतुलन - यदि बाद वाले संतृप्त होते हैं। इसमें क्रिस्टल के विकास के लिए माध्यम का सुपरसैचुरेशन या सुपरकूलिंग एक आवश्यक शर्त है, और क्रिस्टल की वृद्धि दर जितनी अधिक होगी, पीटी संतुलन की स्थिति से विचलन उतना ही अधिक होगा।

क्रिस्टलीकरण एक सुपरकूल्ड (सुपरसैचुरेटेड) मदर माध्यम की अवस्था से एक क्रिस्टलीय रासायनिक यौगिक में कम मुक्त ऊर्जा के साथ एक पदार्थ का एक चरण संक्रमण है। क्रिस्टलीकरण के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त ऊर्जा गुप्त ऊष्मा के रूप में मुक्त होती है। इस गर्मी में से कुछ को यांत्रिक कार्य में परिवर्तित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक बढ़ता हुआ क्रिस्टल उस पर रखे भार को उठा सकता है, जिससे क्रिस्टलीकरण दबाव विकसित हो सकता है (विभिन्न खनिजों के लिए अलग-अलग होने के कारण, कुछ मामलों में इसका अनुमान दसियों किग्रा/सेमी2 पर लगाया जा सकता है)। विशेष रूप से, जिप्सम जैसे नरम खनिज के एंथोलिथ कई किलोग्राम वजन वाली चट्टान के टुकड़े उठा सकते हैं। एक उदाहरण व्यापक रूप से बर्फ के एंथोलिथ के साथ भी जाना जाता है जो जमी हुई जमीन को धकेलने या भारी वस्तुओं को उठाने में सक्षम है। और समुद्री जल में कंक्रीट के बांधों की दरारों में बनने वाले नमक के क्रिस्टल कभी-कभी कंक्रीट के विफल होने का कारण बनते हैं।

एक सुपरकूल्ड माध्यम लंबे समय तक, बिना क्रिस्टलीकरण के, एक अस्थिर मेटास्टेबल अवस्था को संरक्षित कर सकता है। हालांकि, जब माध्यम की एक निश्चित महत्वपूर्ण सुपरकूलिंग, जो दी गई स्थितियों के लिए महत्वपूर्ण है, पहुंच जाती है, तो उसमें कई छोटे बीज क्रिस्टल तुरंत दिखाई देते हैं। परिणामी क्रिस्टल बढ़ते हैं और, यदि सुपरकूलिंग कम हो जाती है, तो नए नाभिक, एक नियम के रूप में, अब प्रकट नहीं होते हैं। बहुत कुछ ऊर्जावान रूप से सक्रिय चरणों या कणों की उपस्थिति पर भी निर्भर करता है जो "बीज" की भूमिका निभा सकते हैं जो क्रिस्टलीकरण की शुरुआत को भड़काते हैं।

प्लाज्मा, साथ ही अनाकार पदार्थों या एक अलग संरचना के क्रिस्टल से। क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया में, किसी पदार्थ के परमाणु, अणु या आयन एक क्रिस्टल जाली में पंक्तिबद्ध होते हैं। क्रिस्टलीकरण 1 क्रम का एक गैर-संतुलन चरण संक्रमण है। एक माध्यम (पिघल, भाप, घोल, आदि) के साथ एक क्रिस्टल के संतुलन के लिए शर्तों को पहली तरह के चरण संक्रमण के दौरान किसी पदार्थ की कुल अवस्थाओं के चरण संतुलन के रूप में परिभाषित किया जाता है: तापमान, दबाव और रासायनिक की समानता संभावित। क्रिस्टल के विकास के लिए एक आवश्यक शर्त संतुलन से विचलन है, जो ओवरकूलिंग (संतुलन से तापमान में अंतर) और सुपरसेटेशन (संतुलन मूल्यों से दबाव या एकाग्रता में अंतर) द्वारा निर्धारित किया जाता है। चरण संक्रमण का थर्मोडायनामिक ड्राइविंग बल जितना अधिक होता है, संतुलन से विचलन उतना ही अधिक होता है। क्रिस्टलीय चरण में किसी पदार्थ का संक्रमण क्रिस्टलीकरण की गुप्त गर्मी की रिहाई के साथ होता है, और यदि इस गर्मी को पूरी तरह से हटाया नहीं जाता है, तो संतुलन से विचलन कम हो सकता है और प्रक्रिया धीमी हो जाती है। 1 प्रकार के क्रिस्टलीकरण के चरण संक्रमण के रूप में, यह प्रारंभिक चरण के संबंध में विशिष्ट मात्रा में उछाल के साथ होता है, और इससे क्रिस्टलीकरण प्रणाली में दबाव में परिवर्तन हो सकता है। इस प्रकार, क्रिस्टलीकरण ऊष्मा और द्रव्यमान स्थानांतरण की एक जटिल प्रक्रिया है, जिसे थर्मोडायनामिक और गतिज कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उनमें से कई को नियंत्रित करना मुश्किल है। चरण सीमा, मिश्रण, गर्मी हस्तांतरण के तत्काल आसपास के घटकों की शुद्धता, तापमान और एकाग्रता का स्तर परिणामी क्रिस्टल के आकार, संख्या और आकार को निर्धारित करने वाले मुख्य कारक हो सकते हैं।

क्रिस्टलीकरण के केंद्र. क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया में दो चरण होते हैं: क्रिस्टलीकरण केंद्रों का केंद्रीकरण और क्रिस्टल का विकास। प्रारंभिक चरण - क्रिस्टलीकरण केंद्रों का न्यूक्लियेशन - क्रिस्टल के क्रम की विशेषता वाले समूहों का निर्माण होता है। लेकिन कभी-कभी उनकी संरचना एक स्थिर मैक्रोस्कोपिक क्रिस्टल की संरचना से भिन्न हो सकती है। शुद्ध तरल या गैसों में ऐसे समूहों का निर्माण परमाणुओं या अणुओं की तापीय गति के दौरान यादृच्छिक टकराव के परिणामस्वरूप एक विशाल क्रिस्टल के गलनांक के नीचे होता है। संतुलन से नीचे के तापमान पर, क्रिस्टलीय क्लस्टर में कणों का जुड़ाव थर्मोडायनामिक रूप से फायदेमंद होता है, लेकिन इसकी नई सतह की उपस्थिति के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो क्रिस्टलीकरण केंद्रों के न्यूक्लियेशन में बाधा है। क्लस्टर जितना छोटा होगा, उसकी सतह बनाने वाले कणों का अंश उतना ही अधिक होगा। इसलिए, छोटे आकार में, कणों की कंपन ऊर्जा में उतार-चढ़ाव के कारण अधिकांश क्लस्टर टूट जाते हैं। जैसे-जैसे क्लस्टर बढ़ता है, कण संघ की थोक ऊर्जा के संबंध में सतह ऊर्जा का अंश घट जाता है, जिससे क्लस्टर की स्थिरता बढ़ जाती है। किसी दिए गए सुपरसेटेशन पर, एक महत्वपूर्ण आकार होता है, जिसके ऊपर क्लस्टर आगे बढ़ने और क्रिस्टलीकरण केंद्र बनने में सक्षम होते हैं।

क्रिस्टलीकरण केंद्रों के न्यूक्लियेशन की तीव्रता की संख्यात्मक विशेषता न्यूक्लिएशन (न्यूक्लियेशन) की आवृत्ति है - केंद्रों की संख्या जो प्रति यूनिट समय प्रति इकाई मात्रा में उत्पन्न होती है। मौजूदा सिद्धांत न्यूक्लिएशन आवृत्ति की तापमान निर्भरता की व्याख्या करता है और इसे उस माध्यम के मापदंडों से जोड़ता है जिसमें क्रिस्टलीकरण केंद्र बनते हैं। कम चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थों के लिए, उदाहरण के लिए, अधिकांश पिघली हुई धातुओं के लिए, सिद्धांत बड़े सुपरकूलिंग की भविष्यवाणी करता है, जिस पर क्रिस्टलीकरण केंद्रों के सहज न्यूक्लियेशन को देखा जाना चाहिए। सुपरकूलिंग में और वृद्धि के साथ, न्यूक्लिएशन आवृत्ति तेजी से बढ़ जाती है, पिघल के साथ क्रिस्टल के संतुलन तापमान के लगभग एक तिहाई के बराबर तापमान पर अधिकतम तक पहुंच जाती है। और भी कम तापमान पर क्रिस्टलीकरण केंद्रों के न्यूक्लियेशन की आवृत्ति में तेजी से कमी थर्मल गति में मंदी और चिपचिपाहट में तेज वृद्धि के कारण होती है। अधिक चिपचिपे तरल पदार्थों के लिए, अधिकतम आवृत्ति को निचले उप-कूलिंग की ओर स्थानांतरित किया जाता है, और आवृत्ति मान स्वयं बहुत कम होते हैं।

चूंकि सिद्धांत के कई पैरामीटर गणना के लिए अपर्याप्त सटीकता के साथ जाने जाते हैं, प्रयोगात्मक डेटा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। प्रयोगों में कई माइक्रोमीटर से नैनोमीटर तक के व्यास वाले तरल पदार्थों की छोटी बूंदों का उपयोग करके आदर्श परिस्थितियों का अनुमान लगाया जाता है। सहज न्यूक्लियेशन के लिए संतुलन से बड़े विचलन की आवश्यकता होती है, और क्रिस्टलीकरण केंद्रों को एक नैनोमीटर के क्रम के महत्वपूर्ण आकार की विशेषता होती है। उदाहरण के लिए, शुद्ध धातुओं के पिघलने के लिए, प्रयोगों में देखे गए क्रिस्टलीकरण केंद्रों के सहज न्यूक्लियेशन का तापमान पिघलने के तापमान का 30-50% होता है। कई सिलिकेट पिघल जाते हैं, ठंडा होने पर, आमतौर पर बिना क्रिस्टलीकरण के जम जाते हैं, जिससे चश्मा बनता है। यह प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया है कि चिपचिपे तरल पदार्थों में क्रिस्टलीकरण केंद्रों के न्यूक्लियेशन की प्रक्रिया गैर-स्थिर होती है। इसका मतलब यह है कि क्रिस्टलीकरण केंद्रों के न्यूक्लियेशन की आवृत्ति, जो कि संतुलन से दिए गए विचलन की विशेषता है, देरी के समय बीत जाने के बाद ही प्रकट होती है, जो नमूना के शीतलन समय के बराबर या उससे भी अधिक हो सकती है। धातु के पिघलने की विशेषता बहुत कम चिपचिपाहट होती है, और कुछ मिश्र धातुओं के क्रिस्टलीकरण केंद्रों के सहज न्यूक्लियेशन का दमन केवल बहुत तेज़ शीतलन (10 6 K/s से अधिक की दर से) के साथ ही संभव है। यह अनाकार धातुओं के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी का आधार है। अनाकार अवस्था की स्थिरता कम तापमान पर क्रिस्टल और माध्यम के बीच परमाणुओं के आदान-प्रदान की एक मजबूत धीमी गति से सुनिश्चित होती है। हीटिंग के दौरान इस तरह से प्राप्त अनाकार राज्य के क्रिस्टलीकरण का निरीक्षण करना संभव है, थर्मल गति की तीव्रता में वृद्धि, और इस मामले में जारी चरण संक्रमण की गुप्त गर्मी प्रक्रिया को और तेज कर सकती है, तापमान को और बढ़ा सकती है। कुछ पदार्थों (जर्मेनियम, सिलिकॉन, अनाकार बर्फ) के लिए, अनाकार अवस्था का विस्फोटक क्रिस्टलीकरण देखा जाता है।

प्रदूषित मीडिया में, संतुलन से बहुत कम विचलन वाले विदेशी क्रिस्टलीय कणों पर क्रिस्टलीकरण केंद्र दिखाई देते हैं। ऐसे मामलों में क्रिस्टलीकरण केंद्रों के न्यूक्लियेशन की आवृत्ति पोत की दीवारों की सामग्री और विकिरण के प्रभाव पर भी निर्भर करती है। एक अच्छी तरह से गीला करने योग्य ओरिएंटिंग सतह पर जर्मिनल क्रिस्टल लगभग गुंबद के आकार के होते हैं; इसलिए, क्रिस्टलीकरण केंद्रों का ऐसा विषम न्यूक्लियेशन निचले सुपरकूलिंग पर होता है। क्रिस्टलीकरण केंद्रों के नियंत्रित विषम न्यूक्लियेशन का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, एकल-क्रिस्टल फिल्मों के एपिटैक्सियल उत्पादन में। जब बीज क्रिस्टलीकरण केंद्र पर दोषों की न्यूनतम संभव संख्या वाले बड़े पूर्ण एकल क्रिस्टल बढ़ते हैं, तो सहज नाभिक की उपस्थिति से बचना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, संतुलन की स्थिति से एक छोटे से विचलन का उपयोग करें। धातु विज्ञान में, क्रिस्टलीय सामग्री प्राप्त करते समय, वे क्रिस्टलीकरण केंद्रों की अधिकतम संख्या प्राप्त करने का प्रयास करते हैं, जिसके लिए पिघलने की गहरी सुपरकूलिंग बनाई जाती है।

क्रिस्टल विकास के तंत्र।परमाणु पैमाने पर क्रिस्टल की सतह चिकनी या खुरदरी है या नहीं, इस पर निर्भर करते हुए, क्रिस्टल विकास के दो तंत्र प्रतिष्ठित हैं: स्तरित और सामान्य। परमाणु रूप से चिकनी सतहें आमतौर पर सरल क्रिस्टलोग्राफिक सूचकांकों के साथ सबसे विकसित चेहरों के अनुरूप होती हैं। उनमें अपेक्षाकृत कम संख्या में दोष होते हैं: रिक्तियां और सोखने वाले परमाणु। अधूरे परमाणु तलों के किनारे चरण (चित्र 1) बनाते हैं, जो बदले में, कम संख्या में किंक होते हैं। क्रिस्टल विकास का प्राथमिक कार्य एक नए कण को ​​एक फ्रैक्चर से जोड़ना है और सतह की ऊर्जा को नहीं बदलता है। एक फ्रैक्चर के लिए कणों का क्रमिक लगाव कदम के साथ इसकी गति की ओर जाता है, और सतह के साथ कदम - इस तरह की वृद्धि को परत-दर-परत कहा जाता है। परत-दर-परत वृद्धि के दौरान चरणों का घनत्व उनकी पीढ़ी के तंत्र पर निर्भर करता है। द्वि-आयामी नाभिक के निर्माण और वृद्धि के परिणामस्वरूप चरण उत्पन्न हो सकते हैं। परमाणु रूप से चिकनी सतह पर आगे बढ़ने में सक्षम द्वि-आयामी नाभिक के गठन की प्रक्रिया में एक तरल में क्रिस्टलीकरण केंद्रों के गठन के साथ कुछ सादृश्य होता है। द्वि-आयामी नाभिक का एक महत्वपूर्ण आकार भी होता है, जिससे यह आगे बढ़ने में सक्षम होता है। जब एक द्वि-आयामी नाभिक को एकत्रित किया जाता है, तो छोटे आकार में इसके विकास के लिए एक बाधा इसकी परिधि की रैखिक ऊर्जा पर काम का खर्च होता है। लेकिन जैसे-जैसे आकार बढ़ता है, परिधि की रैखिक ऊर्जा का अंश छोटा और छोटा होता जाता है, और, एक निश्चित महत्वपूर्ण आकार से शुरू होकर, द्वि-आयामी नाभिक एक नए चरण के विकास का केंद्र बन जाता है। संतुलन से छोटे विचलन के लिए द्वि-आयामी नाभिक के गठन की आवृत्ति बहुत कम है, और द्वि-आयामी न्यूक्लियेशन द्वारा निर्धारित विकास दर संगत रूप से कम है। चरण गठन के इस तंत्र के साथ ध्यान देने योग्य वृद्धि दर एक ध्यान देने योग्य सुपरकूलिंग से शुरू होती है और इसकी वृद्धि के साथ बहुत दृढ़ता से (तेजी से) बढ़ती है। एक अन्य चरण पीढ़ी तंत्र पेंच अव्यवस्थाओं से जुड़ा है। यदि क्रिस्टल में एक स्क्रू डिस्लोकेशन होता है, तो इसकी वृद्धि परमाणुओं को अव्यवस्था में समाप्त होने वाले चरण के अंत में जोड़कर होती है (चित्र 2a)। जब एक पेंच अव्यवस्था पर बढ़ता है, तो कदम एक सर्पिल आकार (छवि 2 बी) प्राप्त करता है, और एक द्विघात कानून के अनुसार सुपरकूलिंग के साथ ध्यान देने योग्य वृद्धि दर बढ़ जाती है और पहले से ही संतुलन से छोटे विचलन पर देखी जाती है।

परमाणु रूप से खुरदरी सतहों (चित्र 3) पर, किंक घनत्व अधिक होता है, और क्रिस्टल में नए कणों का जोड़ इसकी सतह पर किसी भी बिंदु पर व्यावहारिक रूप से होता है। इस वृद्धि को सामान्य कहा जाता है। सुपरकूलिंग के साथ इसकी गति रैखिक रूप से बढ़ जाती है। क्रिस्टल वृद्धि का सिद्धांत क्रिस्टल सतह के पैकिंग घनत्व को क्रिस्टल सतह के कणों और क्रिस्टलीकरण की गर्मी के बीच बाध्यकारी ऊर्जा से संबंधित करता है। यह माना जाता है कि यदि बाध्यकारी ऊर्जा पर्याप्त रूप से अधिक है, तो सभी बंद-पैक चेहरे चिकने होते हैं। यह वाष्प से निकलने वाले क्रिस्टल की विशेषता है। पिघल के क्रिस्टलीकरण की गर्मी, एक नियम के रूप में, भाप से क्रिस्टलीकरण की गर्मी की तुलना में बहुत कम है, इसलिए, क्रिस्टल में कणों की बाध्यकारी ऊर्जा भाप की तुलना में पिघल की तुलना में कम होती है। इस संबंध में, पिघल से निकलने वाले क्रिस्टल की सतह आमतौर पर खुरदरी होती है, जो सामान्य वृद्धि और गोल चेहरों के निर्माण को निर्धारित करती है। समाधान से क्रिस्टल वृद्धि के दौरान दो-घटक प्रणालियों में एकाग्रता में बदलाव के साथ खुरदरापन से पहलू में संक्रमण संभव है। पिघल से निकलने वाले जर्मेनियम और सिलिकॉन के क्रिस्टल में, फ्लैट और गोल चेहरों के सह-अस्तित्व का निरीक्षण किया जा सकता है।

क्रिस्टल वृद्धि के रूपों को उनके गुणों की अनिसोट्रॉपी और क्रिस्टलीकरण के दौरान गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण की स्थितियों द्वारा निर्धारित किया जाता है। खुरदरी सतहों वाले क्रिस्टल आमतौर पर आकार में गोल होते हैं। जब इस तरह के क्रिस्टल उगाए जाते हैं, तो सतह प्रक्रियाओं की उच्च दर के कारण, पिघल के साथ सीमा पर सुपरकूलिंग छोटा होता है और बढ़ती सतह संतुलन तापमान पर सिस्टम में तापमान क्षेत्र इज़ोटेर्म के आकार को दोहराती है। परमाणु रूप से चिकनी सतह चेहरे के रूप में दिखाई देती है। एक क्रिस्टलीय पॉलीहेड्रॉन का संतुलन रूप ऐसा होता है कि केंद्र से प्रत्येक चेहरे की दूरी इसकी सतह ऊर्जा के परिमाण के समानुपाती होती है। संतुलन रूप भी विकास का एक स्थिर रूप है, लेकिन वास्तविक विकास प्रक्रिया में यह परिमित (अतिसूक्ष्म) सुपरकूलिंग और अशुद्धियों के प्रभाव के तहत विकास सतह की अस्थिरता के कारण दृढ़ता से विकृत हो सकता है।

यदि पिघल को अत्यधिक सुपरकूल किया जाता है और विकास के मोर्चे से दूरी के साथ पिघल में तापमान कम हो जाता है, तो विकास अस्थिर होता है: क्रिस्टल की सतह पर बेतरतीब ढंग से दिखाई देने वाला एक फलाव अधिक सुपरकूलिंग के क्षेत्र में आता है, और इसकी वृद्धि दर बढ़ जाती है। एक फ्लैट क्रिस्टलीकरण मोर्चे के लिए इस तरह की अस्थिरता क्रिस्टल की एक बैंडेड या सेलुलर संरचना के गठन की ओर ले जाती है (चित्र 4)। एक छोटे क्रिस्टल की वृद्धि के साथ, यह अस्थिरता क्रिस्टल के एक निश्चित आकार से शुरू होकर प्रकट होती है। यह प्रोट्रूशियंस विकसित करता है और एक कंकाल या डेंड्रिटिक रूप प्राप्त करता है, जो कि प्राथमिक फलाव के एक महत्वपूर्ण लंबाई (छवि 5) तक पहुंचने के बाद माध्यमिक शाखाओं की उपस्थिति की विशेषता है। स्थिर विलयन से बड़े फलक वाले क्रिस्टलों की वृद्धि भी अस्थिर हो सकती है। इस मामले में सुपरसेटेशन क्रिस्टल के कोने और किनारों पर अधिक होता है और चेहरे के मध्य भागों में कम होता है। इसलिए, कोने परत वृद्धि के प्रमुख स्रोत बन जाते हैं। शीर्षों पर और चेहरों के केंद्रों में सुपरसैचुरेशन में बड़े अंतर के साथ, कोने चेहरों के केंद्रों से आगे निकल जाते हैं, और क्रिस्टल का एक कंकाल रूप दिखाई देता है (चित्र 6)। दो-घटक प्रणाली में दिए गए तापमान पर, क्रिस्टल की विभिन्न रचनाओं के लिए संतुलन मौजूद हो सकता है और पिघल सकता है। क्रिस्टल वृद्धि के दौरान, घटकों में से एक सामने के सामने जमा हो जाता है, जिससे एकाग्रता सुपरकूलिंग हो जाती है, और इससे अक्सर विकास मोर्चे की अस्थिरता होती है।

विकास के दौरान क्रिस्टल के विभिन्न चेहरे माध्यम में निहित विभिन्न मात्रा में अशुद्धियों को पकड़ लेते हैं। इस प्रकार इसकी क्षेत्रीय संरचना उत्पन्न होती है। यदि क्रिस्टल अशुद्धता को खराब तरीके से पकड़ लेता है, तो यह विकास के मोर्चे से पहले जमा हो जाता है। बढ़ते हुए क्रिस्टल द्वारा इस सीमा परत के आवधिक कब्जा से एक आंचलिक संरचना का निर्माण होता है (चित्र 7)। अशुद्धियों के कब्जे से क्रिस्टल जाली के मापदंडों में बदलाव होता है, और विभिन्न संरचना के क्षेत्रों की सीमाओं पर आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है, जिससे अव्यवस्थाओं और दरारों का निर्माण होता है। असमान रूप से गर्म क्रिस्टल में लोचदार तनाव में छूट के परिणामस्वरूप अव्यवस्था उत्पन्न होती है, या वे बीज से बढ़ते क्रिस्टल तक जा सकते हैं।

बड़े पैमाने पर क्रिस्टलीकरण - उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कई क्रिस्टल का एक साथ विकास। धातुकर्म मेल्ट के क्रिस्टलीकरण के दौरान सिल्लियों और कास्टिंग के गुण काफी हद तक क्रिस्टलीकरण केंद्रों की संख्या और उनके विकास की स्थितियों पर निर्भर करते हैं। धातु की ढलाई के जमने के दौरान, क्रिस्टलीकरण केंद्र सबसे पहले सांचे की ठंडी दीवारों पर दिखाई देते हैं, जहाँ पिघली हुई धातु डाली जाती है। बेतरतीब ढंग से उन्मुख क्रिस्टल में से, जो दीवार के लंबवत बढ़ते हैं, वे जीवित रहते हैं। वे दीवार के पास एक स्तंभ क्षेत्र बनाते हैं। पिघल में संवहन धाराएं वृक्ष के समान शाखाओं को तोड़ सकती हैं, पिघलने के लिए माध्यमिक क्रिस्टलीकरण केंद्रों की आपूर्ति कर सकती हैं। समाधानों में थोक क्रिस्टलीकरण विषम क्रिस्टलीकरण केंद्रों या विशेष रूप से पेश किए गए बीज क्रिस्टल पर शुरू होता है। इन क्रिस्टलों का आपस में और एक मिश्रित विलयन में बर्तन की दीवारों से टकराने से क्रिस्टलीकरण के द्वितीयक केंद्र बनते हैं। क्रिस्टलीकरण के अतिरिक्त केंद्र बनाने के लिए, बढ़ते क्रिस्टल के अल्ट्रासोनिक क्रशिंग या सर्फेक्टेंट को जोड़ने का उपयोग किया जाता है। पदार्थों को अशुद्धियों से शुद्ध करने के लिए थोक क्रिस्टलीकरण का भी उपयोग किया जाता है।

क्रिस्टलीकरण का अनुप्रयोग।प्रकृति में, क्रिस्टलीकरण से खनिजों का निर्माण होता है, बर्फ, कई जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इलेक्ट्रोलिसिस की प्रक्रिया में कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भी क्रिस्टलीकरण होता है। यह कई तकनीकी प्रक्रियाओं को रेखांकित करता है: धातु विज्ञान में, इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रकाशिकी के लिए सामग्री के उत्पादन में। क्रिस्टलीकरण द्वारा बड़े पैमाने पर एकल क्रिस्टल और पतली फिल्में प्राप्त की जाती हैं। रासायनिक, खाद्य और चिकित्सा उद्योगों में क्रिस्टलीकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: पदार्थों के शुद्धिकरण की तकनीक में, नमक, चीनी और दवाओं के उत्पादन में।

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पानी न केवल सबसे आवश्यक में से एक है, बल्कि हमारे ग्रह पर सबसे आश्चर्यजनक घटना भी है।

यह ज्ञात है कि प्राकृतिक या कृत्रिम मूल के लगभग सभी पदार्थ एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में हो सकते हैं और पर्यावरणीय परिस्थितियों के आधार पर उन्हें बदल सकते हैं। और यद्यपि वैज्ञानिक एक दर्जन से अधिक चरण अवस्थाओं को जानते हैं, जिनमें से कुछ केवल प्रयोगशाला के भीतर ही प्राप्त की जा सकती हैं, केवल तीन ऐसी अवस्थाएँ प्रकृति में सबसे अधिक पाई जाती हैं: तरल, ठोस और गैसीय। इन तीनों अवस्थाओं में पानी प्राकृतिक परिस्थितियों में एक से दूसरे राज्य में जा सकता है।

अपनी तरल अवस्था में पानी में शिथिल रूप से बंधे हुए अणु होते हैं जो निरंतर गति में होते हैं और एक संरचना में क्लस्टर करने का प्रयास करते हैं, लेकिन गर्मी के कारण ऐसा नहीं कर सकते। इस रूप में पानी बिल्कुल कोई भी रूप ले सकता है, लेकिन इसे अपने आप धारण करने में सक्षम नहीं है। गर्म होने पर, अणु बहुत तेजी से चलना शुरू करते हैं, वे एक दूसरे से दूर चले जाते हैं, और जब पानी धीरे-धीरे गैसीय अवस्था में बदल जाता है, अर्थात यह जल वाष्प में बदल जाता है, तो अणुओं के बीच के बंधन अंततः टूट जाते हैं। जब पानी कम तापमान के संपर्क में आता है, तो अणुओं की गति बहुत धीमी हो जाती है, आणविक बंधन बहुत मजबूत हो जाते हैं, और अणु, जो अब गर्मी से बाधित नहीं होते हैं, एक क्रिस्टलीय में व्यवस्थित होते हैं। हेक्सागोनल संरचना। हम सभी ने इसी तरह के षट्भुजों को बर्फ के टुकड़ों के रूप में जमीन पर गिरते देखा है। पानी को बर्फ में बदलने की प्रक्रिया को क्रिस्टलीकरण या जमना कहा जाता है। ठोस अवस्था में, पानी किसी भी रूप को लंबे समय तक बनाए रख सकता है।

पानी के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर शुरू होती है, जिसमें 100 इकाइयाँ होती हैं। इस माप प्रणाली का उपयोग कई यूरोपीय देशों और सीआईएस में किया जाता है। अमेरिका में, तापमान को फारेनहाइट पैमाने का उपयोग करके मापा जाता है, जिसमें 180 डिवीजन होते हैं। इसके माध्यम से पानी 32 डिग्री पर एक तरल अवस्था से ठोस अवस्था में जाता है।

हालांकि, इन तापमानों पर पानी हमेशा जमता नहीं है, इसलिए बहुत शुद्ध पानी को -40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सुपरकूल किया जा सकता है और यह जम नहीं पाएगा। तथ्य यह है कि बहुत शुद्ध पानी में कोई अशुद्धियाँ नहीं होती हैं जो क्रिस्टलीय संरचना के निर्माण के लिए आधार का काम करती हैं। जिन अशुद्धियों से अणु जुड़े होते हैं वे धूल के कण, घुले हुए लवण आदि हो सकते हैं।

पानी की एक विशेषता यह है कि जबकि अन्य पदार्थ जमने पर संकुचित होते हैं, इसके विपरीत, यह बर्फ में परिवर्तित होने पर फैलता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि जब पानी किसी तरल से ठोस अवस्था में जाता है, तो उसके अणुओं के बीच की दूरी थोड़ी बढ़ जाती है। और चूँकि बर्फ का घनत्व पानी से कम होता है, इसलिए वह अपनी सतह पर तैरती है।

पानी के जमने की बात करते हुए, कोई भी इस दिलचस्प तथ्य का उल्लेख करने में विफल नहीं हो सकता है कि गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है, चाहे वह कितना भी विरोधाभासी क्यों न हो। इस घटना को अरस्तू के समय में जाना जाता था, लेकिन न तो प्रसिद्ध दार्शनिक और न ही उनके अनुयायी इस रहस्य को उजागर करने में कामयाब रहे और इस घटना को कई सालों तक भुला दिया गया। उन्होंने 1963 में फिर से इसके बारे में बात करना शुरू किया, जब तंजानिया के एक छात्र एरास्टो मपेम्बा ने देखा कि आइसक्रीम बनाते समय, गर्म दूध से बनी एक विनम्रता तेजी से सख्त हो जाती है। लड़के ने इस बारे में अपने फिजिक्स टीचर को बताया, लेकिन वह उस पर हंस पड़ा। केवल 1969 में, भौतिकी के प्रोफेसर डेनिस ओसबोर्न से मिलने के बाद, युवक संयुक्त रूप से किए गए प्रयोगों के बाद, अपने अनुमान की पुष्टि करने में सक्षम था। तब से, इस घटना के बारे में कई परिकल्पनाओं को सामने रखा गया है, उदाहरण के लिए, कि गर्म पानी तेजी से वाष्पीकरण के कारण तेजी से जम जाता है, जिससे पानी की मात्रा में कमी आती है और परिणामस्वरूप, तेजी से जमना होता है। लेकिन उनमें से कोई भी इस घटना की प्रकृति की व्याख्या नहीं कर सका।

प्रकाशित नहीं हुआ (+) (तटस्थ) (-) आप अपनी समीक्षा में चित्र संलग्न कर सकते हैं। जोड़ें... सभी डाउनलोड डाउनलोड रद्द करें मिटाना एक टिप्पणी जोड़े एलेक्जेंड्रा 24.08.2017 12:05 इस तथ्य के बारे में एक विरोधाभास है कि गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है। इस विरोधाभास को Mpemba प्रभाव कहा जाता है। https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%9C%D0%BF%D0%B5%D0 %BC%D0%B1%D1%8B 11.03.2015 21:11 गंभीरता से? क्या गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है? हा हा हा। ब्रैड पूरा हो गया है। आइए आपके साथ भौतिकी से तापीय चालकता (Cp) जैसी अवधारणा को याद करें, और याद रखें कि यह क्या है। और यह ऊष्मा की वह मात्रा है जिसे किसी पदार्थ को 1 डिग्री तक गर्म करने के लिए 1 किलो तक लाया जाना चाहिए (सेल्सियस / केलीना, कोई अंतर नहीं है)। यह तर्कसंगत है कि किसी पदार्थ के 1 किलो को 1 डिग्री तक ठंडा करने के लिए, इस पदार्थ से Cp के बराबर ऊर्जा निकालना आवश्यक है। यानी गर्म पानी को ठंडा करने के लिए आपको कमरे के तापमान पर ठंडे पानी की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा लेने की आवश्यकता होती है। यह तेजी से काम नहीं करेगा। और तथ्य यह है कि वाष्पीकरण और इसी तरह, यह केवल एक छोटी तापमान सीमा में होता है। चूंकि गहन वाष्पीकरण 100 डिग्री सेल्सियस पर होता है, इसलिए वाष्पीकरण तेजी से कम हो जाता है। नतीजतन, गर्म पानी कभी भी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से नहीं जमता।

क्रिस्टलीकरण- एक गैस, घोल, पिघल, कांच या अन्य संरचनाओं के क्रिस्टल (बहुरूपी परिवर्तन) से क्रिस्टल का निर्माण। K. में परमाणुओं, अणुओं या आयनों को बिछाने में शामिल होता है क्रिस्टल लैटिस. K. खनिजों के निर्माण को निर्धारित करता है, बर्फ, एटीएम में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। घटना, जीवित जीवों में (दांत तामचीनी, हड्डियों, गुर्दे की पथरी का निर्माण)। के द्वारा बड़े पैमाने पर एकल क्रिस्टल, और पतले क्रिस्टलीय दोनों प्राप्त होते हैं। फिल्में, डाइलेक्ट्रिक्स और धातु। मास के। - उसी समय। कई छोटे क्रिस्टल की वृद्धि - धातु विज्ञान का आधार है और व्यापक रूप से रासायनिक, खाद्य और चिकित्सा उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

क्रिस्टलीकरण के ऊष्मप्रवैगिकी. एक क्रिस्टल में कणों की व्यवस्था का आदेश दिया जाता है (अंजीर देखें। दूर और निकट क्रम), और उनकी एन्ट्रापी एस केकम एन्ट्रॉपी एस सी इनअव्यवस्थित माध्यम (भाप, घोल, पिघल)। इसलिए तापमान में गिरावट टीपद पर। दबाव आरउस की ओर जाता है रासायनिक क्षमताक्रिस्टल में पदार्थ

प्रारंभिक वातावरण में अपनी क्षमता से कम हो जाता है:

यहाँ कणों और sp की अंतःक्रियात्मक ऊर्जाएँ हैं। क्रिस्टल में पदार्थ की मात्रा और अव्यवस्थित राज्य (चरण), एस केऔर अनुसूचित जाति - एन्ट्रापी. इस प्रकार, क्रिस्टलीय। चरण "अधिक लाभदायक" निकला, के। तथाकथित की रिहाई के साथ होता है। गुप्त ऊष्मा K.: एच = टी (एस सी-एस के)0.5-5 ईवी, साथ ही बीट्स में उछाल। मात्रा (पहली तरह का चरण संक्रमण)। यदि p10 4 atm, तो संबंध में पद (1) छोटा है, और K का ऊष्मा मान बराबर है , यानी, K पर कणों के बीच बाध्यकारी ऊर्जा में परिवर्तन का एक उपाय है [K पर पिघल से और विघटित हो सकता है। संकेत]।

प्रति। बहुरूपी परिवर्तनों में (देखें। बहुरूपता) दूसरे क्रम का चरण संक्रमण हो सकता है। प्रथम-क्रम संक्रमण के मामले में, क्रिस्टल-माध्यम इंटरफ़ेस कई . के भीतर स्थानीयकृत होता है अंतर-परमाणु दूरी, और इसकी सपा। मुक्त ऊर्जा> 0।

दूसरी तरह के संक्रमण के लिए, सीमा स्थानीयकृत नहीं है और

स्थितियाँ( पी, टी, सी के) =(पी, टी, सी सी) क्रिस्टल और माध्यम के प्रत्येक घटक के लिए, संबंध निर्धारित किया जाता है पी, टीऔर घटकों की एकाग्रता साथ में, जिस पर क्रिस्टल माध्यम के साथ संतुलन में है, अर्थात। राज्य आरेखपदार्थ। अंतर , जो संतुलन से विचलन का एक उपाय है, कहा जाता है। थर्मोडायनामिक्स एच। ड्राइविंग बल के। आमतौर पर यह संतुलन मूल्य से नीचे के तापमान को कम करके बनाया जाता है टी 0, अर्थात। प्रणाली को ठंडा करना टी-टी 0-टी. यदि एक

टीटी 0 , फिर

अगर दबाव आरवाष्प या एकाग्रता साथ मेंसमाधान में अधिक संतुलन मूल्य हैं पी 0और 0 . से, फिर वे एब्स के बारे में बात करते हैं। अतिसंतृप्ति ( पी = पी- पी 0या सी = सी-सी 0) या संबंधित। अतिसंतृप्ति (= आर/आर 0या एस / एस 0) इस मामले में, विरल वाष्प और तनु विलयनों में

समाधान से एकल क्रिस्टल बढ़ने की प्रक्रिया में, आमतौर पर वाष्प से और रासायनिक के दौरान। प्रतिक्रिया 1, आणविक बीम के संघनन के दौरान 10 2 -10 4।

के परिणामस्वरूप या रसायन की भागीदारी के साथ हो सकता है। प्रतिक्रियाएं। एक संभावित रसायन के साथ गैसों के मिश्रण की संतुलन अवस्था। इसके घटक पदार्थों के बीच प्रतिक्रियाएं ऐआम तौर पर के रूप में लिखा जा सकता है, जहां स्टोइकोमेट्रिक है। गुणक (<0 для прямой реакции, >0 रिवर्स के लिए)। इस मामले में

यहां सेवाप्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक है, पी मैं- (या एकाग्रता, अगर प्रतिक्रिया समाधान में आगे बढ़ती है)। इलेक्ट्रोलाइट्स के मामले में

चावल। 4. क्रिस्टलोग्राफिक सघनतम (ऊपर) और पंचकोणीय (नीचे) पैकिंग।

तापमान कम करने से न केवल न्यूक्लियेशन का काम कम हो जाता है, बल्कि पिघल की चिपचिपाहट भी तेजी से बढ़ जाती है, यानी, नए कणों के नाभिक से जुड़ाव की आवृत्ति कम हो जाती है (चित्र 5 ए)। नतीजतन मैं(टी) पहले अधिकतम तक पहुँचता है, और फिर इतना छोटा हो जाता है (चित्र 5, बी)कि कम अस्थायी-पैक्स पर पिघल जम जाता है, शेष अनाकार। अपेक्षाकृत कम चिपचिपाहट के साथ पिघलने में, यह केवल बहुत तेज़ (10 6 K/s) शीतलन के साथ ही संभव है। इस प्रकार अनाकार धातु मिश्र धातु प्राप्त की जाती है (देखें। अनाकार धातु). तरल हीलियम में, नाभिक का निर्माण प्रणाली के अवरोध के माध्यम से संक्रमण से नहीं, बल्कि इसके माध्यम से सुरंग बनाकर संभव है। जब "बीज" पर बड़े पूर्ण क्रिस्टल बढ़ते हैं, तो थोड़ा सुपरसैचुरेटेड समाधान या अधिक गरम पिघलने का उपयोग करके सहज नाभिक की उपस्थिति से बचा जाता है। इसके विपरीत, धातु विज्ञान में गहन सुपरकूलिंग (नीचे देखें) बनाकर अधिकतम संख्या में क्रिस्टलीकरण केंद्र प्राप्त करने का प्रयास किया जाता है।

चावल। अंजीर। 5. न्यूक्लियेशन और क्रिस्टल वृद्धि की दर की तापमान निर्भरता: ए) ठोस वक्र - साइट्रिक एसिड के नाभिक की संख्या की तापमान निर्भरता मेंसुपरकूल जलीय घोल (संतृप्ति तापमान: A-62 ° C, पर- 85 डिग्री सेल्सियस); बिंदीदार रेखा - कमी के साथ समाधान की चिपचिपाहट (शिकार में) में वृद्धि टी;बी) विकास दर वीएक समारोह के रूप में पिघल से बेंज़ोफेनोन के क्रिस्टल टी.

क्रिस्टल विकासइसकी सतह परमाणु रूप से चिकनी या खुरदरी है या नहीं, इसके आधार पर इसे स्तरित और सामान्य किया जा सकता है। एक चिकने फलक का निर्माण करने वाले परमाणु तल लगभग पूरी तरह से पूर्ण हो चुके होते हैं और इनमें अपेक्षाकृत कम संख्या में होते हैं रिक्त पदऔर परमाणु क्रिस्टल के स्थलों के अनुरूप स्थानों में अधिशोषित होते हैं। अगली परत की झंझरी। अधूरे परमाणु तलों के किनारे चरण बनाते हैं (चित्र 6c)। थर्मल उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप, चरण में एक निश्चित संख्या में तीन-आयामी आने वाले कोण होते हैं - किंक। एक नए कण का एक गुत्थी से जुड़ाव सतह की ऊर्जा को नहीं बदलता है और इसलिए, क्रिस्टल विकास का एक प्राथमिक कार्य है। तापीय ऊर्जा के अनुपात में वृद्धि के साथ के.टी.सतह ऊर्जा (सतह पर प्रति 1 परमाणु साइट) तक, गुत्थी घनत्व बढ़ जाता है। तदनुसार, विन्यास बढ़ता है। एन्ट्रापी और चरण की मुक्त रैखिक ऊर्जा घट जाती है। परिभाषित करते समय संबंध (1 के करीब, लेकिन अलग-अलग चेहरों के लिए कुछ अलग), चरण की रैखिक ऊर्जा 0 में बदल जाती है, और चरण किनारे के साथ "स्मीयर" हो जाता है, किनारा खुरदरा हो जाता है, अर्थात, समान रूप से और घने रूप से फ्रैक्चर से ढका होता है सतह (चित्र 6, बी). K की ऊष्मा के साथ सतह ऊर्जा का संबंध हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि पदार्थों और तापमानों के लिए, जिसके लिए K. के दौरान एन्ट्रापी में परिवर्तन ऐसा है कि एस/के> 4, सभी बंद-पैक चेहरे चिकने हैं। यह स्थिति क्रिस्टल-वाष्प संतुलन के लिए विशिष्ट है, और क्रिस्टल-पिघल इंटरफ़ेस के लिए भी (कुछ पदार्थों के लिए)। दो-घटक प्रणालियों (के। समाधान से) में एकाग्रता में बदलाव के साथ खुरदरापन से पहलू में संक्रमण संभव है। यदि एक एस/के<2 (धातुओं के पिघलने के लिए विशिष्ट), तो किसी भी अभिविन्यास की सतह खुरदरी होती है। पर अलग-अलग चिकने चेहरे खुरदरी सतहों के साथ सह-अस्तित्व में होते हैं (जैसे पिघल में Ge और Si क्रिस्टल, गलन में गार्नेट और उच्च तापमान वाले घोल)। सतह के उन्मुखीकरण पर सतह की मुक्त ऊर्जा और वेग की निर्भरता चिकनी (एकवचन) चेहरों के लिए तेज (एकवचन) मिनिमा और खुरदरी सतहों के लिए गोल (नॉनसिंगुलर) होती है।

चावल। 6. परमाणु रूप से चिकना ( ए) और खुरदरा ( बी) सतहों (कंप्यूटर मॉडलिंग)।

चावल। 7. आणविक बीम से वृद्धि के दौरान NaCl के (100) फलक पर संकेंद्रित चरण। चरण ऊंचाई 2.82 ए (विशेष रूप से जमा सोने के छोटे क्रिस्टल से सजाया गया)।

चावल। 8. ए - विकास का सर्पिल रूप; बी- एक पेंच के साथ इसके चौराहे के बिंदु पर सतह पर समाप्त होने वाला एक कदम।

एक ब्रेक को छोड़कर, सतह पर किसी भी स्थिति में एक नए परमाणु के जुड़ने से उसकी ऊर्जा बदल जाती है। कुछ रिक्तियों को भरना, जो इस ऊर्जा को कम करता है, एक नई परमाणु परत को जन्म नहीं दे सकता है, और अगली परत के जाली स्थलों के अनुरूप स्थानों में परमाणुओं की एकाग्रता ऊर्जा को बढ़ाती है और इसलिए छोटी होती है। नतीजतन, क्रिस्टल के लिए कणों का अपरिवर्तनीय लगाव, यानी इसकी वृद्धि, केवल तभी संभव है जब इसकी सतह पर टूट-फूट हो। खुरदरी सतहों पर, फ्रैक्चर का घनत्व अधिक होता है, और सामान्य से सतह तक वृद्धि लगभग किसी भी बिंदु पर संभव है। में इस तरह की वृद्धि सामान्य। यह ओटीडी संलग्न करने की गति से सीमित है। फ्रैक्चर के लिए कण। उसकी गति आरसामने K पर सुपरकूलिंग के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है:

यहां ए- अंतरपरमाण्विक दूरी, एल 0 - किंक के बीच की दूरी, - प्रभावी थर्मल आवृत्ति, - कणों को एक किंक (सक्रियण ऊर्जा) से जोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा। यह एक तरल, विलुप्त होने के निर्माण में शॉर्ट-रेंज ऑर्डर की पुनर्व्यवस्था को ध्यान में रखता है। समाधान, रसायन में कण और किंक। प्रतिक्रियाओं, आदि। सरल पिघल में, गुणांक। बड़े हैं, जो K के मोर्चे पर सुपरकूलिंग के दौरान ध्यान देने योग्य दर पर विकास सुनिश्चित करता है। टी 1 सेवा मेरे तो, सी 10 6 सेमी / एस आर = (3-5) * 10 -3 सेमी / एस की वृद्धि के लिए 10 -5 के पर हासिल किया जाता है। पर्याप्त रूप से कम तापमान पर, कण गतिशीलता कम हो जाती है और विकास दर घट जाती है, इसी तरह न्यूक्लिएशन दर के लिए (चित्र। 5, बी).

यदि सतह चिकनी है, तो सीढ़ियों पर ही दरारें होती हैं, विकास का अनुसरण किया जाता है। परतों का निक्षेपण और कहा जाता है। स्तरित। यदि सतह समान चरणों की सीढ़ी द्वारा बनाई गई है और औसतन निकटतम एकवचन चेहरे से स्पर्शरेखा वाले कोण से विचलित होती है आर, फिर सीएफ। इस विलक्षण अभिविन्यास के सामान्य के साथ इसकी वृद्धि दर

चेहरे के साथ कदम वृद्धि दर कहां है, (समाधान में 10 -1 -10 -3 सेमी/एस।)

चरणों का घनत्व इस बात से निर्धारित होता है कि क्या वे द्वि-आयामी नाभिक द्वारा उत्पन्न होते हैं या विस्थापनद्वि-आयामी नाभिक के निर्माण के लिए एक संभावित अवरोध पर काबू पाने की आवश्यकता होती है, जिसकी ऊंचाई चरणों की रैखिक ऊर्जा के समानुपाती होती है और व्युत्क्रमानुपाती होती है। तदनुसार, के की गति छोटे के लिए घातीय रूप से छोटी है टी[चेहरे की वृद्धि के लिए (III) Si साथ में R=(3-5)*10 -3 cm/s, यह आवश्यक है टी 0.जेडके; ऊपर देखें]। K में आणविक बीम से, यदि द्वि-आयामी नाभिक के प्रमुख गठन के स्थान हैं, तो चरणों में बंद वलय (चित्र। 7) का रूप होता है। यह संभव है कि सतह पर किनारे की अव्यवस्थाओं के उभरने के बिंदुओं से नाभिक का निर्माण "सुविधा" हो।

जब एक पेंच विस्थापन पर बढ़ते हैं, तो विकास की प्रक्रिया में इसके द्वारा गठित चरण एक सर्पिल आकार (चित्र 8) प्राप्त करता है, क्योंकि अव्यवस्था पर चरण के अंतिम बिंदु पर, इसकी वृद्धि दर 0 होती है। सर्पिल की प्रक्रिया में विकास, विस्थापन के निकास बिंदु के चारों ओर नई परत "हवाएं" और सतह पर विकास का एक धीरे-धीरे ढलान वाला (विसिनल) टीला दिखाई देता है। अक्सर टीले अव्यवस्थाओं के एक समूह द्वारा बनते हैं, कुल बर्गर वेक्टर जिनमें सतह पर सामान्य की दिशा में एक घटक होता है बी, कई के बराबर मापदंडों एझंझरी। इन अव्यवस्थाओं के निकास बिंदु सतह पर एक निश्चित क्षेत्र पर कब्जा कर सकते हैं (परिधि के साथ 2ली, चावल। नौ, एसी). इस मामले में, वृत्ताकार विसाइनल टीले का ढलान स्पर्शरेखा के साथ एकवचन चेहरे के साथ एक कोण बनाता है आर =बी/(19आर सी +2 एच) (चित्र 9, बी) टीले के ढलानों को ऑप्टिकल विधियों द्वारा मापा जाता है। (चित्र 10), पतली प्लेटों के रंगों की विधि द्वारा, और कभी-कभी सीधे चरणों के दृश्य द्वारा।

चावल। 9. सतह पर दो अव्यवस्थाओं के निकास बिंदुओं के चारों ओर एक विसनल टीला बनाने वाला दो-प्रारंभ हेलिक्स: ओ) टीले का सामान्य दृश्य; बी) चेहरे के लंबवत एक विमान द्वारा इसका खंड और अव्यवस्थाओं के निकास बिंदुओं से गुजरना; c) सिंथेटिक हीरे के (100) फलक पर एक सर्पिल।

चावल। 10. क्रिस्टल प्रिज्म के किनारे पर स्थित विसिनल पहाड़ी से व्यतिकरण फ्रिंज एडीपी(जलीय घोल से वृद्धि)।

2डी क्रिट की त्रिज्या। नाभिक चरण की रैखिक ऊर्जा के समानुपाती होता है और के व्युत्क्रमानुपाती होता है टी. इसलिए, वृद्धि के साथ टीघुंघरालापन आरछोटे पर रैखिक रूप से बढ़ता है टीऔर बड़े पैमाने पर संतृप्ति की ओर जाता है (पर ली 0)। तदनुसार, सामान्य वृद्धि दर आरनिम्न सुपरकूलिंग पर अतिसंतृप्ति के साथ द्विघात रूप से बढ़ता है और उच्च सुपरकूलिंग पर रैखिक रूप से बढ़ता है (चित्र 11)। बर्ग्स वेक्टर और हद के बदलाव लीअव्यवस्था स्रोत समान परिस्थितियों में क्रिस्टलोग्राफिक रूप से समान चेहरों (या एक ही चेहरे) की वृद्धि दर में बिखराव का निर्धारण करते हैं। जैसे-जैसे चेहरा बढ़ता है, एक अव्यवस्था का निकास बिंदु जो इसके लंबवत नहीं होता है, शिफ्ट हो जाता है और किनारों में से एक तक पहुंच सकता है। उसके बाद, कदम गायब हो जाता है। इसके अलावा, क्रिस्टलीकरण केवल दो-आयामी न्यूक्लिएशन द्वारा होता है, और विकास दर कम सुपरकूलिंग (कम से कम पिघलने से क्रिस्टलीकरण के लिए परिमाण के कई आदेशों और समाधान से क्रिस्टलीकरण के लिए परिमाण के कई आदेशों द्वारा) घट जाती है। क्रिस्टल-पिघल इंटरफ़ेस पर चरणों की रैखिक ऊर्जा के अपेक्षाकृत छोटे मूल्यों और क्रिस्टलीकरण पदार्थ और एल को कई तक पहुंचाने की समस्या की अनुपस्थिति के कारण। समाधान और गैस चरण से K. की तुलना में अधिक परिमाण के आदेश।

गैस चरण के कम घनत्व को देखते हुए, परत-दर-परत K. इसमें से मुख्य तक जाती है। चरणों पर कणों के सीधे प्रहार से नहीं, बल्कि चरणों के बीच परमाणु रूप से चिकने "छत" पर सोखने वाले कणों के कारण। सतह से चिपके रहने के क्षणों और इस तरह के एक कण के बीच के समय के दौरान सतह पर यादृच्छिक चलता है और सीपी के क्रम की दूरी पर चिपके हुए बिंदु को छोड़ देता है। रन एल एस। इसलिए, केवल एक बैंड वाइड में इसके चारों ओर adsorbed कण ही ​​चरण तक पहुंच सकते हैं। सतह पर गिरने वाले अधिकांश कण कम घनत्व वाले चरणों में वाष्पित हो जाते हैं - गुणांक। ऐसी सतहों के लिए संक्षेपण छोटा है। यह चरणों के उच्च घनत्व पर, अर्थात साधनों पर 1 तक पहुंचता है। अतिसंतृप्ति। इसी कारण से, एक अव्यवस्था पर भी गैस चरण से विकिरण का वेग कम सुपरसैचुरेशन पर सुपरसैचुरेशन के साथ और उच्च सुपरसैचुरेशन पर रैखिक रूप से द्विघात रूप से बढ़ता है। आणविक बीमों के संघनन के दौरान, दो-आयामी न्यूक्लियेशन द्वारा उन जगहों पर कदम बनाए जाते हैं जहां सोखना परत में सुपरसेटेशन एक महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच जाता है, और इसलिए cf। चरणों के बीच की दूरी adsorbers की पथ लंबाई से निर्धारित होती है। कण।

बढ़ती सतह पर पदार्थ की आपूर्ति और उसमें से ऊष्मा का निष्कासन K. K की गति को सीमित करता है। जब ये प्रक्रियाएँ सतह की तुलना में अधिक धीमी गति से आगे बढ़ती हैं। इस तरह की प्रसार व्यवस्था मेल्ट्स और अनमिक्स्ड सॉल्यूशन से बने क्रिस्टल के लिए विशिष्ट है। पिघल से क्रिस्टलीकरण की उच्च दर एकल क्रिस्टल को उगाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सभी विधियों को रेखांकित करती है, जिसमें क्रिस्टलीकरण का वेग यांत्रिक रूप से निर्धारित होता है। स्वतंत्र रूप से गठित तापीय क्षेत्र के सापेक्ष क्रिस्टल की गति। काइनेटिक क्रिस्टलीकरण की विधि, जब क्रिस्टलीकरण की गति सतह प्रक्रियाओं द्वारा सीमित होती है, गैस चरण से, हलचल वाले समाधानों से क्रिस्टलीकरण की विशेषता होती है, और एक उत्तेजित पिघल से उच्च पिघलने वाली एन्ट्रॉपी के साथ क्रिस्टल की वृद्धि होती है।

चावल। 11. झुकाव आरदो अलग-अलग विस्थापन स्रोतों और उनके द्वारा निर्दिष्ट पहलू विकास दर द्वारा गठित वाइसिनल हिल्स आरअतिसंतृप्ति पर निर्भर करता है।

विकास के रूपक्रिस्टल (आदत) K. वेग की अनिसोट्रॉपी और गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण की स्थितियों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। खुरदरी सतहों वाले क्रिस्टल आमतौर पर आकार में गोल होते हैं। परमाणु रूप से चिकनी सतह चेहरे के रूप में दिखाई देती है। स्थिर रूप क्रिस्टलीय। पॉलीहेड्रॉन ऐसा है कि केंद्र से प्रत्येक चेहरे की दूरी इसकी वृद्धि दर के समानुपाती होती है। नतीजतन, क्रिस्टल मिनट के साथ चेहरों से बनता है। विकास दर (उच्च गति वाले चेहरे धीरे-धीरे कम हो जाते हैं और गायब हो जाते हैं)। वे अधिकतम वाले विमानों के समानांतर हैं। तंग पैकिंग और मैक्स। क्रिस्टल की परमाणु संरचना में मजबूत बंधन। इसलिए, एक श्रृंखला और स्तरित संरचना वाले क्रिस्टल में एक विशेष या सारणीबद्ध आकार होता है। विकास दर की अनिसोट्रॉपी और, परिणामस्वरूप, डीकंप में क्रिस्टल वृद्धि का रूप। चरण संरचना पर निर्भर करते हैं, टी, टीऔर सतह-सक्रिय अशुद्धियों की कार्रवाई के तहत दृढ़ता से बदलते हैं।

सतह प्रक्रियाओं की उच्च गति के कारण K. हाइपोथर्मिया टीपरमाणु रूप से खुरदरी सतहों पर छोटा, यानी। टी = टी 0(इसलिए नाम इज़ोटेर्म्स)। गैर-धातुओं के मामले में, साधारण सूचकांकों के साथ बंद-पैक चेहरे अक्सर एकवचन रहते हैं और गोलाकार के सामने गोलाकार, अंडाकार, या अंगूठी के रूप में एक फ्लैट कट के रूप में दिखाई देते हैं (चित्र 12, ए ), K इज़ोटेर्म के आकार पर निर्भर करता है। समताप मंडल से दूर टी = टी 0. उच्चतम सुपरकूलिंग के इन बिंदुओं पर, परतें उत्पन्न होती हैं जो पहलू की वृद्धि दर निर्धारित करती हैं। इसलिए, चेहरे का स्थिर आकार जितना बड़ा होता है, उतना ही बड़ा टीक्रिस्टल के बढ़ाव की दिशा में गोल क्रिस्टल के सामने के वेग के बराबर दर से इसकी वृद्धि के लिए आवश्यक है। खुरदरी और चपटी सतहें अलग-अलग मात्रा में अशुद्धियों को पकड़ लेती हैं, और सह-अस्तित्व वाले और खुरदुरे रूपों वाला एक क्रिस्टल अमानवीय हो जाता है (चित्र। 12, बी).

चावल। 12. क्रिस्टल के गोल मोर्चे पर एक सपाट चेहरे का निर्माण (क्रिस्टल पिघल से बाहर निकाला जाता है): ए- केंद्र में क्रिस्टल की ओर एक क्रिस्टलीकरण सामने अवतल के साथ एक क्रिस्टल का अक्षीय खंड और परिधि के साथ सपाट; बी- सी क्रिस्टल का अनुदैर्ध्य खंड (परिधीय क्षेत्र अशुद्धियों से समृद्ध है)।

यदि एक टीपिघल में सामने से दूरी के साथ घट जाती है, फिर सामने अस्थिर होता है: एक कगार जो गलती से उस पर उत्पन्न हुआ है वह अधिक सुपरकूलिंग के क्षेत्र में गिर जाता है, कगार के शीर्ष की वृद्धि दर और भी तेज हो जाती है, और इसी तरह। नतीजतन, सपाट मोर्चा लैमेलर या सुई के आकार के क्रिस्टल में टूट जाता है - सामने के समानांतर एक खंड में, एक बैंडेड या सेलुलर संरचना दिखाई देती है। कोशिकाएं बड़े तापमान प्रवणता की विशेषता होती हैं और आमतौर पर क्रिस्टल की समरूपता (छवि 13) की परवाह किए बिना एक हेक्सागोनल आकार होती है। अस्थिरता पूर्ण एकल क्रिस्टल के विकास के साथ असंगत है, क्योंकि इससे मातृ माध्यम में समावेशन का कब्जा हो जाता है। गोलाकार सुपरकूल्ड मेल्ट या सॉल्यूशन में उगने वाला क्रिस्टल अपना आकार तब तक बनाए रखता है जब तक कि इसकी त्रिज्या एक महत्वपूर्ण मूल्य तक नहीं पहुंच जाती। महत्वपूर्ण की त्रिज्या के आधार पर मान। नाभिक और सतह प्रक्रियाओं की दर K। बाद में, प्रोट्रूशियंस विकसित होते हैं, और क्रिस्टल एक कंकाल संरचना प्राप्त करता है (चित्र 14, ए, बी) या वृक्ष के समान आकार (चित्र 14, में, जी) उत्तरार्द्ध का नाम प्राथमिक शाखाओं के महत्वपूर्ण बिंदु तक पहुंचने के बाद माध्यमिक शाखाओं की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है। लंबाई।

चावल। 13. क्रिस्टलीकरण मोर्चे की सेलुलर संरचना की योजना।

चावल। 14. पिघल में साइक्लोहेक्सानॉल का प्रारंभिक गोल क्रिस्टल ( ए), कंकाल क्रिस्टल विकास का प्रारंभिक चरण ( बी), डेंड्राइट ( में), उच्च हाइपोथर्मिया में डेंड्राइट ( जी).

K. द्वारा दूर धकेल दी गई अशुद्धता पिघल से सामने जमा हो जाती है और K के संतुलन तापमान को बदलकर तथाकथित का कारण बनती है। एकाग्रता सुपरकूलिंग जो सामने से दूरी के साथ बढ़ती है। यदि गलन में संतुलन तापमान वास्तविक तापमान की तुलना में सामने से दूरी के साथ तेजी से बढ़ता है, तो एक एकाग्रता अस्थिरता उत्पन्न होती है। यह K. मोर्चे पर अपने वेग के तापमान ढाल के पर्याप्त उच्च अनुपात में गायब हो जाता है।

समाधान से K. मोर्चा हमेशा अस्थिर होता है, क्योंकि बढ़ती सतह से दूरी के साथ अतिसंतृप्ति बढ़ती है। मुखर क्रिस्टल को कोने और किनारों के पास एक बड़े सुपरसेटेशन की विशेषता होती है, और चेहरे के आकार के साथ अंतर बढ़ता है। पर्याप्त रूप से बड़े सुपरसेटेशन और पहलुओं के आकार के साथ, कोने विकास के चरणों के प्रमुख स्रोत बन जाते हैं, और केंद्र में। चेहरे के कुछ हिस्सों में डिप्स दिखाई देते हैं - कंकाल की वृद्धि शुरू होती है (चित्र 15)। कुछ अशुद्धियाँ इसमें योगदान करती हैं। समाधान से K की अस्थिरता को गहन मिश्रण, सुपरसेटेशन में कमी और कभी-कभी अशुद्धियों की शुरूआत से दबा दिया जाता है।

चावल। 15. स्पिनल का कंकाल क्रिस्टल।

अशुद्धता पर कब्जा। क्रिस्टल और मूल पदार्थ में अशुद्धता सांद्रता के अनुपात को कहा जाता है। गुणक कब्जा सेवा. K . में<1 К. ведёт к очистке от примеси кристалла, при К>1 - मूल माध्यम की शुद्धि के लिए, K=1 एकाग्रता के संरक्षण से मेल खाती है। कोफ. विभिन्न चेहरों द्वारा कब्जा अलग-अलग होते हैं और थर्मोडायनामिक के साथ मेल नहीं खाते हैं। संतुलन, राज्य आरेख द्वारा निर्धारित। इसलिए, क्रिस्टल की संरचना थर्मोडायनामिक संतुलन से विचलित हो जाती है। उदाहरण के लिए, कई बार K दरों के साथ पतली निकट-सतह Si परतों के लेजर या इलेक्ट्रॉनिक स्पंदित पुन: क्रिस्टलीकरण के दौरान। अशुद्धियों की m/s सांद्रता जैसे, Sb, In, Bi, Si क्रिस्टल में संतुलन एक से 3-600 गुना अधिक हो जाता है, और अशुद्धता परमाणुओं का विशाल बहुमत जाली स्थलों पर स्थित होता है। यह सबसे पहले, सांख्यिकीय के कारण है चयन: K. के दौरान जाली की प्रत्येक साइट अंत में कई प्रयासों के बाद एक या दूसरे परमाणु से भर जाती है (10 -6 -10 7 से 10 -3 सेमी / सेकंड की गति से और 10 तक m / s की गति से)। दूसरा, तेजी से क्रिस्टलीकरण की स्थितियों में, पिघल में प्रसार के पास आगे बढ़ने का समय नहीं होता है।

परत-दर-परत विकास के दौरान गैर-संतुलन अशुद्धता पर कब्जा आँकड़ों से जुड़ा है। चरणों में चयन, और इस तथ्य के साथ कि क्रिस्टल की सतह परत और चरण के अंत में संतुलन अशुद्धता एकाग्रता भी थोक एकाग्रता से स्पष्ट रूप से भिन्न होती है। परतों के पर्याप्त रूप से तेजी से जमा होने के साथ, अगली परत पिछले एक को उसमें निहित अशुद्धता के साथ मिलाती है। नतीजतन, प्रत्येक चेहरा अपनी सतह परत में एकाग्रता के अनुरूप मात्रा में अशुद्धता को पकड़ लेता है, और क्रिस्टल अलग-अलग चेहरों के विकास क्षेत्रों से बना होता है, जिसमें डीकंप होता है। अशुद्धता सांद्रता, आदि। दोष के- एक तथाकथित है। क्रिस्टल की क्षेत्रीय संरचना (चित्र। 16)। जब चरण चेहरे के साथ चलता है तो कैप्चर की गई अशुद्धता की मात्रा इस चरण के उन्मुखीकरण पर निर्भर करती है। इसलिए, किसी दिए गए चेहरे का विकास क्षेत्र, बदले में, प्लॉट किए गए क्षेत्रों में विभाजित होता है वाइसिनल्सविभिन्न अशुद्धता सामग्री के साथ अलग-अलग उन्मुखताएं (विसिनल सेक्टोरियलिटी, अंजीर। 17)।

K. मोर्चे पर दर और अशुद्धता की सांद्रता गलन के संवहन और क्रिस्टल और क्रूसिबल के आमतौर पर थोड़े असममित तापीय क्षेत्र में घूमने के कारण उतार-चढ़ाव में उतार-चढ़ाव करती है। K. मोर्चे की संगत स्थिति क्रिस्टल में धारियों (क्षेत्रीय संरचना, अंजीर। 16) के रूप में अंकित होती है। तापमान में उतार-चढ़ाव इतना मजबूत हो सकता है कि क्रिस्टल की वृद्धि पिघलने और cf द्वारा बदल दी जाती है। गति तात्कालिक गति से कम परिमाण का एक क्रम है। जब क्रिस्टल भारहीनता में बढ़ते हैं तो संवहन की तीव्रता और बैंडिंग आयाम कम हो जाते हैं।

चावल। 16. पोटेशियम फिटकरी क्रिस्टल की क्षेत्रीय और आंचलिक संरचना।

चावल। 17. एक किनारे की अव्यवस्था के चारों ओर तीन अलग-अलग झुकावों के चरणों द्वारा एक चेहरे पर गठित एक वाइसिनल पहाड़ी डी (ए). टीले के विभिन्न ढलान विभिन्न मात्रा में अशुद्धियों को पकड़ते हैं ( बी).

दोष गठन. विदेशी गैसें, घोल में घुलनशील और क्रिस्टल की तुलना में बेहतर पिघलती हैं, K के मोर्चे पर छोड़ी जाती हैं। गैस के बुलबुले बढ़ते क्रिस्टल द्वारा कब्जा कर लिए जाते हैं यदि वे महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक हो जाते हैं। बढ़ती वृद्धि दर के साथ आकार घट रहा है (इसी तरह, ठोस कणों को पकड़ लिया जाता है)। भारहीनता में क्रिस्टलीकरण के मामले में, क्रिस्टलीकरण के मोर्चे से बुलबुले का संवहनी निष्कासन मुश्किल होता है, और क्रिस्टल गैसीय समावेशन से समृद्ध होता है। विशेष रूप से बुलबुले बनाकर फोम सामग्री प्राप्त की जाती है। असली क्रिस्टल में हमेशा क्षेत्रीय और क्षेत्रीय रूप से वितरित अशुद्धियां होती हैं, राई जाली पैरामीटर को बदल देती है, जो अतिरिक्त का कारण बनती है। तनाव, अव्यवस्था और दरारें। उत्तरार्द्ध भी बीज (सब्सट्रेट) के जाली मापदंडों और उस पर बढ़ने वाले क्रिस्टल के बीच विसंगति के कारण उत्पन्न होता है। आंतरिक के स्रोत तनाव और अव्यवस्था भी मातृ माध्यम और विदेशी कणों का समावेश है।

जब K. पिघल से, गैर-रैखिक तापमान वितरण के कारण थर्मोइलास्टिक तनाव के कारण अव्यवस्था उत्पन्न होती है; क्रिस्टल के पहले से विकसित हिस्सों को बाहर से ठंडा करते समय; पर्याप्त रूप से विस्तारित क्रिस्टल मोर्चे पर सामान्य के साथ तापमान के रैखिक वितरण के साथ, यदि क्रिस्टल का मुक्त तापमान झुकना असंभव है; बीज विरासत। इसलिए, Si, GaAs, IP के अव्यवस्था मुक्त क्रिस्टल का विकास छोटे व्यास के बीजों से शुरू होता है और सबसे समान तापमान क्षेत्र में किया जाता है। क्रिस्टल में 1 µm से छोटे डिस्लोकेशन लूप हो सकते हैं। लूप एक सुपरसैचुरेटेड के क्षय के परिणामस्वरूप अंतरालीय परमाणुओं (या रिक्तियों) के डिस्क-आकार के संचय (क्लस्टर) के रूप में बनते हैं ठोस उपायविकसित क्रिस्टल के ठंडा होने पर। अशुद्धता परमाणु क्लस्टर न्यूक्लिएशन के केंद्र हो सकते हैं।

थोक कू. परिभाषित करते समय एक ही समय में स्थितियां संभव हैं। कई क्रिस्टल की वृद्धि। नाभिक की सहज द्रव्यमान उपस्थिति और उनकी वृद्धि होती है, उदाहरण के लिए, धातु की ढलाई के जमने के दौरान। क्रिस्टल मुख्य रूप से मोल्ड की ठंडी दीवारों पर स्थित होते हैं, जहां ज़्यादा गरम धातु डाली जाती है। दीवारों पर नाभिक बेतरतीब ढंग से उन्मुख होते हैं, हालांकि, विकास की प्रक्रिया में, उनमें से "जीवित" होते हैं जिसके लिए अधिकतम की दिशा होती है। दीवार के लंबवत विकास दर (क्रिस्टल का ज्यामितीय चयन)। नतीजतन, सतह में एक तथाकथित है। एक स्तंभ क्षेत्र जिसमें संकीर्ण क्रिस्टल होते हैं जो सामान्य से सतह तक बढ़े होते हैं।

विलयनों में थोक क्रिस्टलीकरण या तो स्वतः निर्मित नाभिकों पर या विशेष रूप से पेश किए गए बीजों पर शुरू होता है। मिश्रित विलयन में बर्तन की दीवारों और स्टिरर से टकराने से क्रिस्टल नष्ट हो जाते हैं और नए क्रिस्टलीकरण केंद्र (सेकेंडरी न्यूक्लियेशन) को जन्म देते हैं। माध्यमिक न्यूक्लियेशन का कारण चेहरे पर लटकने वाली परतों के छोटे टुकड़े, "सील" फ्लैट समानांतर चेहरे, मातृ शराब समावेशन भी हो सकते हैं। धातु विज्ञान में, मजबूत संवहनी धाराओं का उपयोग किया जाता है, जो वृक्ष के समान क्रिस्टल को तोड़ते हैं और पूरे मात्रा में क्रिस्टल केंद्रों को फैलाते हैं; कभी-कभी बढ़ते क्रिस्टल के अल्ट्रासोनिक क्रशिंग का उपयोग किया जाता है। थोक K. अशुद्धियों से पदार्थों को शुद्ध करें (K<1). Массовая К. из газовой фазы (в т. ч. из плазмы) используется для получения ультрадисперсных порошков с размерами кристалликов до 10 -6 см и менее. Необходимые для этого высокие переохлаждения достигаются резким охлаждением пара смеси химически реагирующих газов или плазмы. Известен способ массовой К. капель, кристаллизующихся во время падения в охлаждаемом газе.

लिट.:समाधान से बढ़ते क्रिस्टल, दूसरा संस्करण, एल।, 1983; Lemmlein G. G., आकृति विज्ञान और क्रिस्टल की उत्पत्ति, M., 1973; Lodiz R. A., Parker R. L., ग्रोथ ऑफ़ सिंगल क्रिस्टल्स, ट्रांसलेशन। अंग्रेजी से, एम।, 1974; आधुनिक क्रिस्टलोग्राफी की समस्याएं, एम।, 1975; आधुनिक क्रिस्टलोग्राफी, खंड 3, मॉस्को, 1980; चेर्नोव ए.ए., क्रिस्टलीकरण के भौतिकी, एम।, 1983; गेगुज़िन हां। ई।, कागनेव्स्की यू। एस।, एक क्रिस्टल की सतह पर प्रसार प्रक्रियाएं, एम।, 1984; मोरोखोव आई। डी।, ट्रूसोव एल। आई।, लापोवोक वी। एन।, अल्ट्राफाइन मीडिया में शारीरिक घटना, एम।, 1984; स्क्रिपोव वी.पी., कोवेर्डा वी.पी., सुपरकूल्ड तरल पदार्थों का सहज क्रिस्टलीकरण, एम।, 1984।

एक चरण एक इंटरफ़ेस द्वारा सिस्टम के अन्य हिस्सों (अन्य चरणों) से अलग थर्मोडायनामिक प्रणाली का एक सजातीय हिस्सा है, जिसके माध्यम से गुजरते समय पदार्थ की रासायनिक संरचना, संरचना और गुण अचानक बदल जाते हैं।

क्रिस्टलीकरण एक ठोस चरण को क्रिस्टल के रूप में समाधान या पिघलने से अलग करने की प्रक्रिया है; रासायनिक उद्योग में, क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया का उपयोग शुद्ध रूप में पदार्थों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

क्रिस्टलीकरण तब शुरू होता है जब एक निश्चित सीमित स्थिति तक पहुँच जाता है, उदाहरण के लिए, तरल का सुपरकूलिंग या वाष्प का सुपरसेटेशन, जब कई छोटे क्रिस्टल लगभग तुरंत दिखाई देते हैं - क्रिस्टलीकरण केंद्र. क्रिस्टल एक तरल या वाष्प से परमाणुओं या अणुओं को जोड़कर बढ़ते हैं। क्रिस्टल चेहरों की वृद्धि परत दर परत होती है, अपूर्ण परमाणु परतों (कदम) के किनारे विकास के दौरान चेहरे के साथ-साथ चलते हैं। क्रिस्टलीकरण की स्थिति पर विकास दर की निर्भरता विभिन्न प्रकार के विकास रूपों और क्रिस्टल संरचनाओं (पॉलीहेड्रल, लैमेलर, एसिकुलर, कंकाल, डेंड्राइटिक और अन्य रूपों, पेंसिल संरचनाओं, आदि) की ओर ले जाती है। क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया में, विभिन्न दोष अनिवार्य रूप से उत्पन्न होते हैं।

सुपरकूलिंग की डिग्री से क्रिस्टलीकरण केंद्रों की संख्या और विकास दर काफी प्रभावित होती है।

सुपरकूलिंग की डिग्री एक क्रिस्टलीय (ठोस) संशोधन में संक्रमण के तापमान के नीचे एक तरल धातु के ठंडा होने का स्तर है। एस.पी. क्रिस्टलीकरण की गुप्त ऊष्मा की ऊर्जा की क्षतिपूर्ति के लिए आवश्यक है। प्राथमिक क्रिस्टलीकरण एक तरल से ठोस अवस्था में संक्रमण के दौरान धातुओं (और मिश्र धातुओं) में क्रिस्टल का निर्माण होता है।

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010.

समानार्थक शब्द:

देखें कि "क्रिस्टलीकरण" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

- (नया अक्षांश, ग्रीक क्रिस्टल क्रिस्टल से)। तरल अवस्था से ठोस अवस्था में पिंडों का ऐसा संक्रमण, जिसमें वे ज्ञात क्रिस्टलीय रूप धारण कर लेते हैं। रूसी भाषा में शामिल विदेशी शब्दों का शब्दकोश। चुडिनोव ए.एन., 1910. क्रिस्टलीकरण ... रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

क्रिस्टलीकरण- और बढ़िया। क्रिस्टलीकरण, लेट। क्रिस्टलसेटियो। 1. रसायन। क्रिस्टल बनने की प्रक्रिया। क्रमांक 18. क्रिस्टलीकरण या दानेदार बनाना। कतरन। 599. // क्रमांक. 18 11 18. पूरे बोले के ये खनिज वाष्प क्रिस्टलीकरण, पत्थरों के रंग और ... ... में शामिल हैं रूसी भाषा के गैलिसिज़्म का ऐतिहासिक शब्दकोश

वाष्प से क्रिस्टल का निर्माण, p moats, पिघला देता है, v va से tv तक। इलेक्ट्रोलिसिस (इलेक्ट्रोक्रिस्टलाइज़ेशन) की प्रक्रिया में इलेक्ट्रोलाइट्स से, साथ ही साथ रासायनिक में राज्य (अनाकार या अन्य क्रिस्टलीय)। प्रतिक्रियाएं। के लिए, थर्मोडायनामिक का उल्लंघन ... भौतिक विश्वकोश

क्रिस्टलीकरण- - किसी पदार्थ के थर्मोडायनामिक रूप से कम स्थिर अवस्था से अधिक स्थिर अवस्था में संक्रमण के दौरान क्रिस्टल बनने की प्रक्रिया। [राजमार्गों के डिजाइन, निर्माण और संचालन में आवश्यक बुनियादी शब्दों की शब्दावली।] ... ... निर्माण सामग्री की शर्तों, परिभाषाओं और स्पष्टीकरणों का विश्वकोश

आधुनिक विश्वकोश

अस्तित्व।, समानार्थक शब्द की संख्या: 4 वैक्यूम क्रिस्टलीकरण (1) हाइडैटोजेनेसिस (2) ... पर्यायवाची शब्दकोश

क्रिस्टलीकरण- क्रिस्टलीकरण, किसी अन्य क्रिस्टलीय या अनाकार अवस्था में किसी पदार्थ से वाष्प, विलयन, गलन से क्रिस्टल बनने की प्रक्रिया। क्रिस्टलीकरण तब शुरू होता है जब तरल सुपरकूल होता है या वाष्प सुपरसैचुरेटेड होता है, जब लगभग तुरंत …… सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

क्रिस्टलीकरण, किसी पदार्थ से क्रिस्टल के बनने की प्रक्रिया जो गैसीय या तरल अवस्था से ठोस अवस्था (उच्च बनाने की क्रिया या पिघलने) या किसी घोल (वाष्पीकरण या वर्षा) से उत्पन्न होती है। पिघलने के दौरान ठोस को गर्म किया जाता है... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

क्रिस्टलाइज, ज़ुयू, ज़ुएश; अंडाकार; उल्लू। और नेसोव।, वह। क्रिस्टल में बारी (स्पर्श)। ओज़ेगोव का व्याख्यात्मक शब्दकोश। एस.आई. ओज़ेगोव, एन.यू. श्वेदोवा। 1949 1992... Ozhegov . का व्याख्यात्मक शब्दकोश

एक तरल (कभी-कभी गैसीय) अवस्था से एक ठोस अवस्था में शरीर के संक्रमण की प्रक्रिया, और यह एक क्रिस्टल के कम या ज्यादा नियमित ज्यामितीय आकार लेती है ... ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश

अपनी स्थापना के बाद से k la की विकास प्रक्रिया। K. एक तरल अवस्था (समाधान, पिघल; मैग्मा; चरण संक्रमण), गैसीय (देखें। उच्च बनाने की क्रिया) और ठोस से हो सकता है। देखें क्रिस्टलीकरण, मेटासोमैटोसिस, एकाग्रता प्रवाह, पुनर्जनन ... ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

पुस्तकें

• सार्वजनिक राय का क्रिस्टलीकरण, एडवर्ड बर्नेज़। एडवर्ड बर्नेज़ की पुस्तक "द क्रिस्टलाइज़ेशन ऑफ़ पब्लिक ओपिनियन" एक स्वतंत्र अनुशासन के रूप में पीआर को समर्पित पहला और पहले से ही क्लासिक काम है। 1923 में लिखी गई यह पहली बार स्पष्ट रूप से...