Transition state of matter in the fluctuation model of crystal growth

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Two mechanisms of the effect of the transition state of building particles (activated complexes according to S. Arrhenius) on the crystal growth rate within the framework of the fluctuation model of dislocation crystal growth are discussed. Transition state clusters adsorbed on the surface of the growing face perform the function of an impurity that lowers the surface energy of the crystal at the time moments between free energy fluctuations. Thus, the transition state of the crystallizing substance by the first mechanism affects the relaxation rate of the secondary adsorption of impurities and shortens the time period of attachment of building particles to the crystal face. Other clusters formed in solution reduce the number of free particles and under conditions of low concentration of the building substance are able to decrease the crystallization rate. Nevertheless, in a natural multicomponent crystallization environment, at low concentrations of building material, significant thermal effect of crystallization and small deviations from equilibrium, the role of the transition state in crystal growth is generally insignificant.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. I. Rakin

Institute of Geology FRC Komi SC UB RAS

Author for correspondence.
Email: rakin@geo.komisc.ru
Russian Federation, 167982 Syktyvkar

References

  1. Ракин В.И. // Кристаллография. 2016. Т. 61. № 3. С. 488. https://doi.org/10.7868/S0023476116020168
  2. Rakin V.I. // Crystallography Reports. 2022. V. 67. № 7. P. 1259. https://doi.org/10.1134/S1063774522070252
  3. Эйринг Г., Лин С.Г., Лин С.М. Основы химической кинетики. Пер. с англ. М.: Мир,1983. 528 с.
  4. Штиллер В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика. Пер с англ. М.: Мир, 2000. 176 с.
  5. Arrenius S.A. // Zeitschrift fur Physikalishe Chemie. 1889. B. 4. S. 226.
  6. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. М.: Мир, 2002. 461 с.
  7. Ландау Л.Д. // О равновесной форме кристаллов: Сборник, посвященный семидесятилетию академика А.Ф. Иоффе. М.: Наука, 1950. С. 44.
  8. Хинчин А.Я. Предельные теоремы для сумм независимых случайных величин. М.; Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1938. 116 с.
  9. Burton W.K., Cabrera N., Frank F.C. // Philos. Trans. Royal Soc. A. 1951. V. 243 (866). P. 299. https://doi.org/10.1098/rsta.1951.0006
  10. Gilmer G.H., Ghez R., Cabrera N. // J. Cryst. Growth. 1971. V. 15. P. 79. https://doi.org/10.1016/0022-0248(71)90027-3
  11. Van Der Eerden J.P. // J. Cryst. Growth. 1982. V. 56. P. 174. https://doi.org/10.1016/0022-0248(82)90027-6
  12. Ракин В.И. Пространственные неоднородности в кристаллообразующей системе. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. 370 с.
  13. Ракин В.И. // Кристаллография. 2024. Т. 69. № 4. С. 705. https://doi.org/10.31857/S0023476124040188
  14. Frank F.C. // Acta Cryst. 1951. V. 4. P. 497.
  15. Cabrera N., Levine M.M. // Philos. Mag. 1956. V. 1. (5). P. 450. https://doi.org/10.1080/14786435608238124
  16. Чернов А.А., Гиваргизов Е.И., Багдасаров Х.С. и др. Современная кристаллография (в 4 томах). Образование кристаллов. М.: Наука, 1980. Т. 3. 408 с.
  17. Рашкович Л.Н., Петрова Е.В., Шустин О.А., Черневич Т.Г. // ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 2. С. 377.
  18. Hammond G.S. // J. Am. Chem. Soc. 1955. V. 77. P. 334.
  19. Schwoebel R.L. // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. № 2. P. 614.
  20. Ракин В.И. // Кристаллография. 2023. Т. 68. № 2. С. 319. https://doi.org/10.31857/S0023476123020133

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Kinetics of the growth of the faces of an aluminum-potassium alum crystal in an aqueous solution at a temperature of 20 ° C, divided conditionally into sections of nonlinear dependence (I), linear (II) and constant value (III) of the octahedron face growth rate.

Download (116KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Interferograms of alum crystal growth during supersaturation of 0.07 (a) and 0.12 (b) solution. The width of the image field is 2 cm.

Download (268KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».