Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
а) поверхность типа «булыжная мостовая», образованная округлыми акцессориями без точечных вершин;
б) поверхность, построенная конусообразными концентрическими слоистыми акцессориями с точечными вершинами.
Иногда наблюдаются различные комбинации этих двух типов рельефа. Помимо указанных форм, для кристаллов, выращенных при высоких пересыщениях, наряду с обычными концентрически слоистыми акцессориями отмечено образование акцессорий с мак-роспиральным строением.
Ростовые дислокации в синтетических кристаллах кварца были впервые обнаружены и исследованы методами избираль-ного травления, термического декорирования, а также при оценке оптической однородности наросшего материала по теневым проекциям. Было установлено, что ростовые дислокации ориентированы почти нормально к поверхности роста. В пирамиде <с> они образуют расходящиеся в пределах до 25° пучки. Плотность
157 дислокаций относительно невелика и составляет в среднем (IO2— 103)/см2. Основная масса ростовых дислокаций берет начало на поверхностных дефектах затравки, а также наследуется от дислокаций, содержащихся в ней. Часть дислокационных пучков зарождается на посторонних включениях, захваченных кристаллом в процессе роста.
Проведенные в дальнейшем рентгенотопографические исследования синтетического кварца подтвердили дислокационную природу линейных ростовых дефектов и позволили определить характер векторов Бюргерса. Большинство дислокаций в <с> оказалось краевого типа (Ь = а), лишь около 15% дислокаций имели винтовую компоненту и не погасали в отражении (0003). Отмечалась также приуроченность дислокаций к границам ячеистого рельефа. Представляло несомненный интерес использовать метод рентгеновской топографии для того, чтобы определить, влияют ли дислокации на механизм роста поверхности базиса и существует ли какая-нибудь связь между рельефом и дислокационным строением кристалла. С учетом морфологических исследований были проведены опыты по синтезу кристаллов различной степени совершенства и подготовлены препараты для рентгено-топографических съемок.
Ранее было показано, что использование бездислокационных затравочных пластин и специальных технологических приемов выращивания обеспечивает получение крупных практически бездислокационных пирамид <с>. При этом было замечено, что рельеф типа «булыжная мостовая» возникает обычно на с-грани бездислокационных кристаллов, в то время как базисная поверхность кристаллов с дислокациями покрывается акцессориями с точечными вершинами. Тот факт, что скорость роста поверхности базиса бездислокационных кристаллов по порядку величины равна скорости роста этой поверхности для кристаллов, содержащих дислокации, свидетельствует об ином, недислокационном механизме нарастания пинакоида. Можно присоединиться к мнению К- Джексона [27], который полагает, что на пинакоидальной поверхности кварца имеет место нормальное отложение вещества (с образованием характерного для неустойчивого фронта роста ячеистого рельефа), типичное для шероховатых граней. Подтверждение упомянутой точки зрения найдено при анализе морфологических деталей поверхности пинакоида бездислокационных кристаллов кварца. Для таких кристаллов характерно несколько порядков ячеистой структуры; поверхность каждой ячейки сложена более мелкими ячейками, на которых, в свою очередь, иногда удается рассмотреть еще более мелкую ячеистую структуру (рис. 51). Очевидно, именно так должны проявляться неустойчивости, возникающие на протяжении всего времени роста кристалла.
Поскольку поверхность пинакоида бездислокационных кристаллов покрыта округлыми бугорками без точечных вершин, нельзя согласиться с заключением Мак-Ларена и др. [43] о том, 158 Рис. 51. Морфологические особенности поверхности пинакоида С рельефом типа «булыжная мостовая»
что наличие дислокаций существенно для формирования ячеистой поверхности (через скопление примесей на дислокациях и «торможение» граничных участков). Не дислокации формируют границы между ячейками, а эти границы являются местами «стока» дислокаций, если они имеются в кристалле. Нетрудно понять, почему так происходит. Условие минимальности энергии заставляет дислокацию, во-первых, оставаться прямолинейной, а, во-вторых, располагаться нормально к поверхности роста. Поскольку по мере роста кристалла рельеф с-грани непрерывно трансформируется, дислокации неизбежно должны попадать на границы между ячейками. После этого дислокация может: 1) сохранить прежнюю ориентацию; 2) преломиться и стать нормальной к поверхности соседней ячейки; 3) занять компромиссное промежуточное положение. Рентгеновские топограммы показывают, что в большинстве случаев имеет место третий вариант, хотя изредка наблюдаются и отчетливые преломления дислокаций. На границах ячеек дислокации образуют скопления — «жгуты». На топо-граммах такие скопления представлены темными участками (рис. 52). Именно такие дислокационные «жгуты» формируют так называемые V-образные оптические неоднородности, выявляемые в кристаллах синтетического пьезокварца методом малой точки.
