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请问表面能高的晶面生长速度较快还是较慢

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材料专业大学生,准备在选修课做一个有关纤锌矿氧化锌生长的pre, 目前还没学过专业课,手头也没教材,但这个报告涉及了一些有关表面能的内容,网上针对如题的说法有些众说纷纭,不太理解
我的理解是,表面能是晶体表面生长成键,表面积增大时放出的能量,生长后表面粒子成为内部粒子,能量下降,所以表面能的另一种定义是表面粒子相对内部粒子多出来的能量。表面粒子在朝外的方向没有成键,相比内部粒子有更多的成键的势能,因此表面能大的晶面应该更有成键的趋势,也即生长速度更快,发生c轴择优生长。
但表面能较大的晶面在生长过程中容易发生超覆等而消失,所以很多晶体生长到最后都会只剩下表面能低的晶面。
另外,纤锌矿型氧化锌到底是极性表面(0001六棱柱上表面)表面能高还是非极性表面(1 -1 0 0)和(1 1 -2 0)表面能高?有没有能查到相关数据的知网或外网链接?可以分享一下吗?


IP属地:辽宁来自Android客户端1楼2023-11-27 18:47回复
    对于表面能高的晶面生长速度较快还是较慢的问题,存在两种不同的观点。一种观点认为,在晶体生长过程中,沿着具有高表面能的面组合而成的晶面其生长速率较快,而沿低表面能的面则生长得较慢。这是因为当一个晶面的表面自由能较高时,它有更多的能量驱动原子进行排列和扩展,从而促进该晶面的快速生长1)。例如,布拉维法则指出:晶体在生长过程中,晶面的生长速度与其面网密度一般呈反比关系2)。这意味着那些具有更高密度的、也就是需要更多原子参与的晶面(通常也是具有更高的表面能的)会有更快的生长速度。此外,法向生长速度的定义也与表面能有直接的关系3),因为这指的是单位时间内晶面沿其法线方向向外推移的距离。显然地,如果一个晶面的表面自由能更高,那么它的法向生长速度也会更快。因此可以得出结论是表面能越高, 对应的晶面生长越快.然而另一种观点却持有相反的观点: 在某些情况下, 高表面能的晶面可能更容易发生超覆等变化而导致消失4), 所以很多晶体在成长的过程中最后剩下的都是一些低表面能量的晶面5).这种看法是基于实验观察到的现象提出的, 它并没有否定高表面能会促使某个特定晶面快速增长的可能性, 但强调了其他因素如动力学过冷可能会对最终结果产生影响6) 。所以从实际观测来看, 最后的结果并不一定总是符合理论预期7). 这说明在一些特定的条件下(比如动力学过冷的驱动力较大8), 可能存在着某种平衡或竞争机制导致高表面能的晶面未必占据主导地位9)。这也提醒我们在理解和解释这些复杂系统时要考虑到多种因素的影响而不是仅关注单一变量.


    2楼2023-11-27 19:18
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      IP属地:辽宁来自Android客户端3楼2023-11-27 23:56
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        又看了看层生长之类的模型,感觉就是表面能越大越容易择优而快速生长啊


        IP属地:辽宁来自Android客户端4楼2023-11-28 00:56
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          快,你自己不都写了原因了


          IP属地:广东来自Android客户端5楼2023-11-28 08:03
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