LAP晶体和MMTC晶体表面形貌与生长机理研究

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晶体生长是一门古老的学科。人们从长期的研究和实践中总结出了一系列晶体生长的理论模型和定律,对于晶体生长有了比较深入和全面的认识,晶体生长理论有了一定的发展。由于晶体生长要受到诸多因素的影响以及所研究个体的多样化,晶体生长理论发展到今天仍难以形成一个完备的体系来解释所有实际晶体的生长。有关晶体生长的理论和规律是从实际晶体生长过程中总结出来的具有共性的东西。我们只有把研究的个体多样化,通过大量的科学实验,才能总结出普遍适用的规律,推动晶体生长理论向前发展。 先进的科研设备对于晶体生长理论研究有着重要的推动作用。随着科技的发展,原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)成功问世。AFM是一种全新的表面分析仪器,通过检测探针与样品表面的原子间的作用力来获得样品表面形貌,分辨率可达纳米级甚至原子级,并且可在大气、溶液环境下工作,因此可以利用AFM实时或者非实时地研究晶体生长的表面形貌和生长机理。AFM的出现为我们研究晶体生长创造了条件,观测到了许多以前只是理论预测的生长现象,同时还发现了一些原有生长理论不能解释的新现象,从而丰富和发展了晶体生长理论。 本论文选择了L-精氨酸磷酸盐(LAP)和硫氰酸锰汞(MnHg(SCN)4,MMTC)为对象,利用AFM对它们的微观形貌进行研究,以期能够深入了解这两种晶体的生长机理与特点,对晶体生长理论研究有所贡献。主要内容有以下几个方面: 一、LAP晶体研究 1.LAP晶体{100}面主要的形貌特征包括:层状直线生长台阶,长方形的螺旋位错生长丘以及沿b方向伸长的二维核。这些典型的生长形貌是由LAP晶体结构所决定的。b方向上强的周期键链以及L-精氨酸分子与磷酸根基团的偶极矩沿b方向排列的一致性使的b轴成
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