Подрешеточные модели в теории роста многокомпонентных кристаллов

• Автор: Козеёвска, Анна Степановна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рига
• Количество страниц: 141 c. : ил

Глава I. Дискретное моделирование фазовых превращений

в кристаллическое состояние

1.1. Решеточные модели в теории кристаллизации

1.2. Морфология границы раздела фаз

1.3. Механизмы роста кристаллов

1.4. Теоретические аспекты роста многокомпонентных кристаллов

Глава II. Кинетика роста из раствора и расплава

. упорядочивающихся бинарных кристаллов

2.1. Описание модели

2.2. Расчет модельной системы

2.3. Рост кристаллов типа ОаЛ$ из расплава

Глава III. Некоторые свойства решений кинетических моделей
Изинга
3.1. Формулировка модели
3.2. Зависимость дальнего порядка в открытой
системе от граничных условий
3.3. Зависимость дальнего порядка в открытой
системе от теплоты смешения
3.4. Критические индексы в модели
3.5. Ближний порядок в открытой системе. Модель с одной решеткой, двухчастичная аппроксимация функции распределения

Глава ТУ. Влияние диффузии в расплаве на кинетику
кристаллизации бинарных сплавов
4.1. Кинетика роста кристаллов 8£-<к из
идеального расплава
4.2. Влияние ближнего порядка в расплаве на кинетику роста бинарных кристаллов
4.3. Кинетика формирования дальнего и ближнего порядков в кристалле в процессе роста
Основные выводы
Список литературы

Развитие физики твердого тела, ряда отраслей современной техники тесно связаны с применением монокристаллов. При этом наряду с традиционными проблемами обеспечения морфологической устойчивости растущих граней, устранения "макродефектов", -таких, например, как полосчатой неоднородности распределения примесей, дислокаций встают вопросы управления более тонкими явлениями, ответственными за формирование микроструктуры твердой фазы и включающими в себя кинетику атомных процессов на фронте кристаллизации.
Описание механизма образования макродефектов связано с построением феноменологических моделей, с решением задач тепло- и массопереноса к межфазной границе с начальными и граничными условиями, определяющими технологические параметры процесса. Как правило, эти задачи соответствуют диффузионным режимам роста, когда лимитирующей стадией является перенос тепла и массы. При этом на границе раздела реализуются составы фаз, соответствующие равновесной диаграмме состояния.
Проблемы управления начальной стадией жидкофазной гетероэпитаксии, вопросы получения новых кристаллических материалов методами быстрой закалки из жидкого состояния и многие другие связаны с кинетическими режимами роста. Для этих процессов коэффициент распределения, параметры ближнего и дальнего порядков распределения компонентов в кристалле определяются кинетикой совершения частицами атомного масштаба (единицами роста) элементарных событий фазовых переходов на поверхности грани и могут существенным образом отличаться от равновесных значений

о ее дальнем порядке. Важными вопросами при этом являются:
1. Изучение общих свойств решений кинетических уравнений в подрешеточных моделях.
2. Рассмотрение особенностей, вносимых в кинетику кристаллизации подрешеточными моделями по сравнению с описанием на основе одной решетки.
3. Определение области применимости кинетических уравнений в однорешеточных и подрешеточных моделях путем сравнения их решений с результатами моделирования методом Монте-Карло.
4. Исследование влияния ближнего порядка в жидкой фазе на кинетику кристаллизации.
Решению этих задач и посвящены следующие главы настоящей диссертационной работы.