晶體生長模型與面角守恒定律.ppt

第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,本章概要 1.晶體生長途徑 2.晶體生長二個(gè)理論：層生長、螺旋生長理論 3.晶面發(fā)育理論：布拉維法則、周期鍵鏈 4.影響晶體生長外因、幾何淘汰率 5.面角守恒定律,2-1,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第一節(jié) 晶體生長的途徑 The ways of crystal formation 1. 氣相-固相 如火山噴氣，雪花等 2. 液相-固相 熔體中結(jié)晶，如巖漿巖，金屬晶體 溶液中結(jié)晶，如溫度降低，水分蒸發(fā)，化學(xué)反應(yīng),2-2,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第一節(jié) 晶體生長的途徑 3 固相-晶體 非晶體晶體 晶體晶體：同質(zhì)多相、固溶體分離、再結(jié)晶,2-3,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第二節(jié) 晶體的層生長和螺旋生長 晶體生長的二個(gè)重要理論，晶體生長模型 1.層生長理論 layer growth -W.KosselI.N.Stranski二維成核理論,質(zhì)點(diǎn)優(yōu)先進(jìn)入順序： （1）1 2 3 （2）質(zhì)點(diǎn) 行列 面網(wǎng) （3）層層向外,三面凹角,二面凹角,一般位置,2-4,1. 層生長理論,石英的環(huán)帶結(jié)構(gòu),2-5,2. 螺旋生長理論 晶面上的螺旋紋,2-6,2. 螺旋生長理論 spiral growth,螺旋位錯(cuò),F.C.Frank,W.K.Burton等人提出。 位錯(cuò)凹角行列螺旋生長,凹角,2-7,螺旋生長模型,2-8,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第三節(jié) 晶面發(fā)育的二個(gè)理論 布拉維法則和周期鍵鏈理論 何種面網(wǎng)發(fā)育成晶面？ 1.布拉維法則 -法國結(jié)晶學(xué)家A.bravis 提出：實(shí)際晶體的面網(wǎng)常常是由晶體格子構(gòu)造中面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)發(fā)育成的。,2-9,晶面生長速度與面網(wǎng)密度關(guān)系,面網(wǎng)密度小生長速度快，晶面消失快； 面網(wǎng)密度大生長速度慢，易保留下來成為晶面。 理想狀態(tài)，不考慮外界條件,生長速度,面網(wǎng)密度小,2-10,晶面交角和生長速度對(duì)晶面發(fā)育的約束,2-11,3. 周期鍵鏈（PBC）理論 periodic bond chain 1955年P(guān).Hartman and N.G.Perdok提出 晶體存在強(qiáng)鍵鏈。晶體平行鍵鏈生長，鍵力最強(qiáng)的方向生長最快；平行強(qiáng)鍵鏈最多的面常成為晶面。 比較 K S F 面成長速度 K面：三個(gè)方向鍵鏈，生長速度最快，消失快 S面：二個(gè)方向鍵鏈 F面：一個(gè)方向鍵鏈，生長速度最慢易成為晶面,2-12,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第四節(jié) 影響晶體生長的外部因素 介質(zhì)流動(dòng)、溫度、雜質(zhì)與Ph值、粘度、結(jié)晶速度 第五節(jié) 晶簇與幾何淘汰率 生長速度最大方向與基底平面垂直的晶體繼續(xù)生長,2-13,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第五節(jié) 晶簇與幾何淘汰率 生長速度最大方向與基底平面垂直的晶體繼續(xù)生長,2-14,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第六節(jié) 歪晶和面角守恒定律 1. 歪晶 distorted crystal,石英的理想晶體,歪晶,2-15,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第六節(jié) 歪晶和面角守恒定律 2.面角恒等定理 law of constancy of angle 1669年丹麥學(xué)者N.Steno 研究石英和赤鐵礦晶體，發(fā)現(xiàn) 同種物質(zhì)的晶體，其對(duì)應(yīng)晶面間的角度守恒 重要發(fā)現(xiàn)，為幾何結(jié)晶學(xué)研究奠定基礎(chǔ),2-16,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,第六節(jié) 歪晶和面角守恒定律 層生長,石英的理想晶體,歪晶,2-17,第二章 晶體生長模型與面角守恒定律,思考題及習(xí)題: 1.自然界中晶體生長的途徑主要有哪些？試舉例說明。 2.礦物晶體按照層生長或螺旋生長機(jī)制生長的標(biāo)志有哪些？ 3.晶面發(fā)育的布拉維法則和周期鍵鏈理論的表述和本質(zhì)涵義有何異同？ 4.試根據(jù)晶面發(fā)育的理論闡明通常情況下小顆粒的礦物不同晶面數(shù)目較多、形態(tài)較復(fù)雜，而大顆粒的礦物不同晶面的數(shù)目較少、形態(tài)較簡單。 5.何為