Файл: Лодиз, Р. Рост монокристаллов.pdf

ки можно выявить в поляризованном свете (оптическое двойникование влияет и на электрические свойства кварца). При опти­

{1120}. Кристаллические оси снова параллельны, но электри­ ческая полярность имеет обратный знак, а поляризованный свет вращается в двух областях в противоположных направлениях.

Ф и г . 1.12. а-кварц (а), р-кварц (б) и дофинейский двойник (в) [31].

Двойникование, которое можно выявить изменением направле­ ния электрического поля, называют электрическим двойникова­ нием, тогда как двойникование, обнаруживаемое при изучении в скрещенных поляроидах, называют оптическим двойникованием. Кристаллы, у которых отсутствует центр симметрии, являются пьезоэлектрическими. У большинства пьезоэлектрических кри­ сталлов наблюдается электрическое двойникование, а у других кристаллов без центра симметрии возникает оптическое двойни­ кование.

Дефекты упаковки

Кристаллические структуры можно построить хотя бы умо­ зрительно укладкой слоев. Существует ряд несовершенств, ко­ торые возникают в кристаллах той или иной симметрии при нарушении порядка укладки слоев. Полиморфные модификации карбида кремния можно мыслить себе как стопки двойных слоев атомов кремния и углерода, уложенных в разной последователь­ ности. Такие двойные слои состоят из плотноупакованного слоя гексагональной симметрии атомов кремния и слоя уложенных непосредственно над ними атомов углерода. Эти слои можно уложить друг на друга в трех разных ориентациях, обозначае-

34 Р . Л 0 Д И З . Р О С Т М О Н О К Р И С Т А Л Л О В

тонкая прослойка материала одной структуры между слоями материала другой структуры. Например, в кубических кристал­

в кубическом кристалле ZnS. Часто дефекты упаковки встре­

Если такие слои имеют макроскопическую толщину, то, изу­ чая форму или морфологию кристалла, можно обнаружить сра­ стание двух типов, причем для каждой области будет харак­ терна морфология, присущая политипу в данной области. В не­ которых кристаллах углы между гранями превосходят 180° (входящие углы) и больше углов между гранями в смежных политипных областях. Для описания срастания политипных ве­ ществ иногда пользуются прилагательным «синтактное».

Мы уже говорили выше о плоскостях двойникования. Можно характеризовать такую плоскость соответствующим дефектом упаковки. В сфалерите это будет АВС\СВА, где вертикальной черточкой обозначена плоскость двойникования.

принадлежат ли они к слегка разориентированным граням с

данные рентгенографических исследований [36—38] свидетель­ ствуют о том, что такие грани не являются плоскостями с ма­ лыми индексами, однако такие данные нельзя признать исчер­ пывающими. Не исключено, что полное объяснение будет най­ дено при изучении малоугловых межзеренных границ.

Другие несовершенства

Когда атомы растворяются в кристаллической решетке с об­ разованием твердого раствора, они либо хаотично замещают атомы в узлах решетки, либо хаотично внедряются в ее междо­ узлия, либо же размещаются в решетке тем или иным упоря-

использование двух кристаллов. Характеристическое рентгенов­ ское излучение отражается под брэгговским углом от опорного кристалла к исследуемому образцу (фиг. 1.14). Отражающие плоскости исследуемого кристалла обычно устанавливают па­ раллельно плоскостям опорного кристалла.

Если интенсивность отражения представить как функцию «угла качания» 0, то получим кривую, подобную показанной на фиг. 1.14. Мерой совершенства служит ширина пика. Этим спо­ собом пользовались для ис-

Исследуемый кристалл следования а-кварца, крем­ ния, вольфрама и других материалов [37, 42, 43].

Практически метод Шульца, вероятно, является простейшим рентгеновским методом изучения совершенства, поскольку он не требует очень сложной аппаратуры, обходится без специ­ ального ориентирования кристалла, а длительность экспозиции

дислокации проявляются в виде более темных участков, потому что область вокруг дислокаций деформирована, а деформиро­ ванные участки сильнее отражают рентгеновские лучи.

4. Метод прямого прохождения (дифракции) по Бергу — Баррету. В данном случае дифрагировавший пучок проходит через кристалл, а участки с дислокациями проявляются на плен­ ке в виде темных пятен, поскольку дифракция в таких областях выражена сильнее (фиг. 1.17).

^Пленка

Отраженный Коллимированный 1\учок \

рентгеновский пучок

. . . . ! 1

5. Метод аномального прохождения (по Борману). В иссле­ дованиях данным методом регистрируют как проходящий, так и отраженный пучки. Участки с дислокациями сильнее ослаб­ ляют оба пучка (фиг. 1.18).

6. Метод Лэнга. Для исследований по методу Лэнга требу­ ется такая же в общих чертах экспериментальная установка, как и при исследованиях методом прямого прохождения по Бергу — Баррету. Сильно коллимированный узкий пучок рент­ геновских лучей пропускают через кристалл, регистрируя на