crescita a spirale
crescita a spirale
Modo di crescita di un cristallo, originariamente proposto da Frederick C. Frank, che caratterizza la crescita a strati quando il disequilibrio Δμ, pari alla differenza di potenziale chimico tra fluido e solido, è piccolo. In queste condizioni un cristallo ideale non può crescere, a causa del costo energetico implicato dalla formazione di isole aventi, per bordo, almeno uno scalino monoatomico. I cristalli reali, però, contengono sempre numerose dislocazioni. Fra queste sono particolarmente importanti le dislocazioni a vite che incontrano la superficie del cristallo perpendicolarmente in un punto P. Tali dislocazioni implicano strutturalmente un gradino avvolto a spirale attorno a P. La crescita avviene allora semplicemente per allungamento della spirale, il che implica solo la rotazione di un certo angolo, senza creazione di nuove isole: questo processo può avvenire, sia pure lentamente, per qualunque valore, anche molto basso, di Δμ. A seconda della temperatura, il gradino che costituisce la spirale assume forme diverse. A temperature relativamente alte la spirale è circolare, mentre a temperature più basse l’energia a disposizione è minore e ogni segmento di spirale è costretto a seguire una ben definita direzione cristallografica: si hanno quindi spirali angolate.