|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
Istraživanje oblika i kinetike rasta ravnotežnih kristala superionskih vodiča |
| Voditelj: |
Zlatko Vučić |
| Ustanova: |
Institut za fiziku, Zagreb |
| Sažetak: |
Projektom se želi doprinijeti znanju o rastu kristala, odnosno o načinu i mehanizmima rasta.
Problem rasta kristala vrlo je kompleksan, što zbog izrazite anizotropije specifične slobobodne energije površine (SSEP), što zbog nepoznavanja stvarne lokalne supersaturacije kad se kristal podvrgne poznatoj pokretačkoj sili za rast.
Metoda koja omogućuje cjelovit način rješavanja problema rasta jest uporaba kristala ravnotežnog oblika (ECS). ECS se smatra jedinom pouzdanom metodom mjerenja SSEP-a jer jedina pruža izravnu mogućnost mjerenja njene orijentacijske i temperaturne ovisnosti. ECS karakterizira korespondencija morfoloških oblika (facete, stepenice i hrapavi dijelovi) i energijskih veličina (Wulffova konstrukcija). Vrlo je malo materijala koji realiziraju ECS formu, a svega su dva koji to ostvaruju makroskopski velikim kristalima veličine nekoliko mm. Uz kristale 4He (ispod 1.4K) to su mješoviti superionski vodiči (SIC) bakar i srebro halkogenida (650 – 850K). Znanje koje smo stekli istraživanjem fizičkih svojstava SIC-a, materijala s visokom difuzivnosti Cu i Ag atoma, omogućuje nam njihovu afirmaciju kao novog i učinkovitog alata za istraživanje SSEP kristala i kinetike rasta.
Na kristalima 4He, na temperaturama 2 - 250mK, otkriveni su novi modusi rasta faceta, mehanizam kojih još nije razjašnjen. Naša preliminarna istraživanja ECS kristala SIC na temperaturama oko 800 K pokazuju naglašenu sličnost načinu rasta faceta s 4He, sugerirajući moguće mehanizme rasta. Za njihovo modeliranje važno je da je SIC temperaturno komplementaran 4He.
Namjera je na navedenim SIC u cijelosti istražiti ECS, te procese i režime rasta i opažene kinetičke pojave. Na temelju preliminarnih mjerenja predložen je novi model rasta facete koji tretira kristal kao samoregulirajući nespecifičan sustav. Očekujemo određivanje kinetičkih parametara i povezivanje s mikroskopskim veličinama kao što su energija za formiranje stepenice, energija međudjelovanja, kao i bolji uvid u 2D nukleaciju na facetama.
Izgrađen je temperaturno stabilni (1/800) prozirni uređaj za rast i in situ optičko mjerenje promjera kuglastih kristala i istovremeno horizontalnog i verikalnog rasta faceta u funkciji vremena, za temperature 300 - 900K. Za vertikalni rast faceta primijenjena je i prilagođena metoda digitalne laserske interferometrije, koja je zahvaljujući originalnom računalnom programu analize interferometrijskih slika klasičnu rezoluciju poboljšala do razine ispod nanometra. |
|
|
|
|
|
|
|
