Transitions between equilibrium and nonequilibrium phenomena in the description of crystal growth
- 作者: Rakin V.1
-
隶属关系:
- Institute of Geology FRC Komi SC UB RAS
- 期: 卷 69, 编号 4 (2024)
- 页面: 705-719
- 栏目: CRYSTAL GROWTH
- URL: https://journals.rcsi.science/0023-4761/article/view/264437
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0023476124040188
- EDN: https://elibrary.ru/XBPQHN
- ID: 264437
如何引用文章
详细
The close intertwining of equilibrium and nonequilibrium thermodynamic representations and transitions between the two limiting principles of thermodynamics: the second beginning and the principle of least coercion (minimum entropy production in the stationary regime) constitute the main content of phenomenological theories of crystal growth. The difference of basic postulates of two sections of thermodynamics forces to discuss problems of reversibility and irreversibility of time, scales of observed phenomena and rules of conjugation of thermodynamic forces and flows in theories of crystal growth. A variant of the solution of some conjugation problems is shown on the example of the fluctuation model of dislocation crystal growth, which is based on the stationary isothermal process of thermodynamic free energy fluctuations. In the case of the limiting mode of adsorption of impurities on the crystal face according to the Langmuir model, the free energy fluctuations possessing the absence of the memory effect allow us to identify three chemical potentials of building particles that determine the corresponding values of solution supersaturations realized at different scale levels at the growing crystal face containing a helical dislocation. The supersaturations control quasi-equilibrium and nonequilibrium thermodynamic processes that constitute a single dislocation mechanism of crystal growth.
作者简介
V. Rakin
Institute of Geology FRC Komi SC UB RAS
编辑信件的主要联系方式.
Email: rakin@geo.komisc.ru
俄罗斯联邦, Syktyvkar
参考
- Rakin V.I. // Crystallography Reports. 2016. V. 61. № 3. P. 517. https://doi.org/10.1134/S1063774516020152
- Пискунова Н.Н. // Зап. Рос. минерал. о-ва. 2022. Ч. 151. № 5. С. 112. https://doi.org/10.31857/S0869605522050069
- Рашкович Л.Н., Петрова Е.В., Шустин О.А., Черневич Т.Г. // ФТТ. 2003. Т. 45. № 2. С. 377.
- Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. М.: ИЛ, 1961. 151 с.
- Ракин В.И. // Crystallography Reports. 2023. V. 68. № 2. P. 329. https://doi.org/10.1134/S106377452302013X
- Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.: ИЛ, 1960. 128 с.
- Больцман Л. Избранные труды. М.: Наука, 1984. 590 с.
- Кэрролл Ш. Вечность. В поисках окончательной теории времени. СПб.: Питер, 2016. 512 с.
- Burton W.K., Cabrera N., Frank F.C. // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1951. V. 243 (866). P. 299. https://doi.org/10.1098/rsta.1951.0006
- Rakin V.I. // Crystallography Reports. 2022. V. 67. № 2. P. 294. https://doi.org/10.1134/S1063774522020122
- 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.
- Stiller W. Arrhenius Equation and Non-equilibrium Kinetics: 100 Years Arrhenius Equation. Leipzig: Publisher BSB Teubner B.G., 1989 160 p.
- Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. М.: Мир. 2002. 461 с.
- Rakin V.I. Crystallography Reports. 2023. V. 68. № 2. P. 329. https://doi.org/10.1134/S106377452302013X
- Rakin V.I. // Crystallography Reports. 2022. V. 67. № 7. P. 1259. https://doi.org/10.1134/S1063774522070252
- Ландау Л.Д. О равновесной форме кристаллов: Сборник, посвященный семидесятилетию академика А.Ф. Иоффе. М.: Наука, 1950. 44 c.
- Венцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. 7-е изд. М.: Высш. шк., 2001. 575 с.
- Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Едиториал УРСС, 2005. 448 с.
- Хинчин А.Я. Предельные теоремы для сумм независимых случайных величин. М.; Л: ОНТИ НКТП СССР, 1938. 116 с.
- Frank F.C. //Acta Cryst. 1951. V. 4. P. 497.
- Cabrera N., Levine M.M. // Philos. Mag. 1956. V. 1. № 5. P. 450. https://doi.org/10.1080/14786435608238124
- De Yoreo J.J., Land T.A., Lee J.D. // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. № 23. P. 4462.
- Ракин В.И. Пространственные неоднородности в кристаллообразующей системе. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. 370 с.
- Hottenhuis M.H.J., Lucasius C.B. // J. Cryst. Growth. 1989. V. 94. № 3. P. 708.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Ч. 1. (сер. “Теоретическая физика”. Т. 5.). М.: Наука, 1976. 584 с.
- 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
- Van Der Erden J.P. // J. Cryst. Growth. 1982. V. 56. P. 174. https://doi.org/10.1016/0022-0248(82)90027-6
- Трейвус Е.Б. // Зап. Всесоюз. минерал. о-ва. 1989. № 3. С. 91.
- Rakin V.I. // Crystallography Reports. 2022. V. 67. № 2. P. 286. https://doi.org/10.1134/S1063774522020110
- Rakin V.I. // Crystallography Reports. 2020. V. 65. № 6. P. 1051. https://doi.org/10.1134/S1063774520060309