Территория · геологический граф знаний

[inclusions within crystals] – трехмерные дефекты кристалла , существенно превышающие параметры элементарной ячейки . Это – ориентированные или неориентированные твердые частицы, полости с флюидной субстанцией (газом, жидкостью или их комбинациями друг с другом и мелкими к-лами, т. е. газово-жидкие включения ) и двойниковые, политипные или полиморф. прослойки. Различают В. в к. (Леммлейн Г.Г., 1973): протогенетические (ранние образования, захваченные при росте к-ла), сингенетические (возникшие при росте к-ла и характеризующие среду кристаллизации – раствор или расплав) и эпигенетические (образовавшиеся в выросшем к-ле). В. в к. – источник информации об условиях и механизмах кристаллогенеза и постростовых процессов для минералогич. реконструкций, а также для оптимизации режима выращивания монокристаллов, однако их характеристики высоко конвергентны из-за многофакторной кинетической природы (Таланцев А.С., 1981; Воробьев Ю.К., 1990). Сингенетические флюидные площадные В. в к. под гранями могут образоваться в диффузионном режиме кристаллизации при повышенных пересыщениях и недостаточно интенсивном перемешивании. Содержание растворенных газ. и минер. в-в различается как между включениями, так и между объемом р-ра и включениями. Ансамбли сингенетических точечных включений могут образоваться в кинетическом режиме при отравлении поверх. примесями за счет адсорбции в условиях пониженных пересыщений. Эпигенетические В. в к. могут образоваться при залечивании трещин, при монокристаллическом замещении , при усадке и формировании новых к-лов в ходе твердофазового преобразования , при неравномерном скольжении кристалла с возникновением микрополостей.

[setting of crystal] – выбор координатных осей и единичных отрезков ( параметров кристалла ). Координатные оси X, Y, Z параллельны плотным рядам решетки и характеризуются параметрами a, b и c соответственно и углами α, β и γ между ними в плоскостях YZ, XZ и XY . Ориентировку X, Y и Z , значения α, β и γ, соотношение a, b и c, символы граней и символы направлений определяют для каждого к-ла в индивидуальной системе координат в соответствии с его сингонией . При морфологической У. к. исходят из параллельности плотных рядов решетки осям симметрии или ребрам к-ла. Ромбоэдрич. У. к. триг. синг. также является трехосевой. Кристаллографические оси симметричны относительно гл. оси L 3 к-ла, а углы между ними равны друг другу, но произвольны по цифровому значению. Единичная грань – моноэдр или пинакоид.

[crystallographic axes] – воображаемые линии, пересекающиеся в одной точке и принимаемые за оси 3-мерной системы координат, которая используется для характеристики элементов формы и структуры к-ла. Выбираются параллельно плотным рядам решетки (совпадающим с направлениями осей симметрии, действительных или возможных ребер к-ла) по правилам установки кристалла , специфич. для каждой синг.

1. [crystallographic zone] – совокупность граней, пересекающихся по параллельным ребрам. Гл. З. к. – совокупность граней, параллельных удлинению призматич. и игольчатых к-лов. Точки пересечения зон на стереографич. проекции определяют местоположение возможных граней к-ла (в соответствии с законом зон ). Индицирование граней кристалла методом развития зон (с помощью спец. ф-л) заключается в определении символа грани по символам направлений, характеризующих зоны, на пересечении которых находится эта грань. Син.: пояс кристалла. 2. [crystal zone] – см. Зональность кристалла .

1. [crystallographic zone] – совокупность граней, пересекающихся по параллельным ребрам. Гл. З. к. – совокупность граней, параллельных удлинению призматич. и игольчатых к-лов. Точки пересечения зон на стереографич. проекции определяют местоположение возможных граней к-ла (в соответствии с законом зон ). Индицирование граней кристалла методом развития зон (с помощью спец. ф-л) заключается в определении символа грани по символам направлений, характеризующих зоны, на пересечении которых находится эта грань. Син.: пояс кристалла. 2. [crystal zone] – см. Зональность кристалла .

[perfect crystal, ideal crystal] – см. Кристаллическое состояние .

[crystalline state] – состояние однородной анизотропной симметричной конденсированной среды, которая в идеальном случае имеет бесконечную 3-мерную структуру, характеризующуюся строго периодич. (трансляционным) расположением молекул, атомов или ионов. Теоретическим эталоном для анализа особенностей роста, дефектности и свойств реальных к-лов, изолированных или слагающих агр., является идеальный кристалл . Так, первая количественная теория послойного роста путем двумерного зарождения была разработана для бездефектного куб. к-ла с примитивной решеткой (к-л Косселя, теория Косселя – Странского) (Kossel W., 1927; Stranski I., 1928). Следствием трансляционной структуры является анизотропия большинства физических свойств кристалла , в т. ч. рентгеновской дифракции и скорости роста, обусловливающей огранение. В рамках К. с. предлагается рассматривать также квазикристаллы , которые не имеют трансляционной структуры, но дают дискретную дифракцион. картину. См. Кристаллическая структура , Химическая связь .

[crystal nucleation] – спонтанное образование микрокристалла, превышающего по размеру критический зародыш и способного к разрастанию. Относительно низкие пересыщения, когда вероятность З. к. мала, соответствуют области метастабильного состояния . С увеличением пересыщения размер критич. зародыша уменьшается и вероятность З. к. увеличивается, что соответствует переходу системы в область лабильного состояния . Гомогенное зарождение происходит в объеме среды; гетерогенное – на чужеродной поверх., и при этом энергия активации существенно понижена, в результате чего механич. загрязнение среды кристаллизации сокращает область метастабильного состояния системы. Образование закритич. зародышей – необходимый нач. этап любого спонтанного фазового перехода I рода, при этом процессы З. к., жидких капель и газ. пузырей аналогичны и не зависят от вида среды (простые и поликомпонентные газы, жидкости, твердые тела, стекла).

[spontaneous crystallization] – неконтролируемое гомогенное или гетерогенное зарождение к-лов в лабильном состоянии системы и их последующий рост. В р-ре для С. к. типична массовая кристаллизация , сопровождающаяся слипанием к-лов и образованием новых центров кристаллизации за счет соударения к-лов. С. к. происходит при разл. изменениях условий (упаривании растворителя, снижении температуры и давления, высаливании , химич. реакции обмена и пр.). Характерна для широкого диапазона природ. обстановок (кристаллизация в магмах и лавах, гидротермальных р-рах, соляных бассейнах, образование биоминеральных агрегатов и т. д.). Применяется для инициирования роста к-лов в расплавах, выращивания мелких к-лов в исследовательских целях, пр-ва реактивов, удобрений, лекарств и пр.

[domain] – область (10 -4 –10 -1 см) с определенным направлением электрич. поляризации у диэлектрических кристаллов ( область спонтанной поляризации ) или с определенным направлением намагничения у ферромагнитных кристаллов ( область спонтанной намагниченности ). Соседние Д. различаются по этим характериситкам.

[crystalloclast] – обломок к-ла в составе разл. осад., вулканич. и др. п.

[equilibrium form of crystal] – форма к-ла, находящегося в термодинамическом равновесии со средой. Имеет физич. смысл для к-лов, близких по размеру к критическому зародышу (единицы – первые десятки мкм), когда доля поверхностной энергии у к-ла достаточно высока.

[radiation crystal lattice breakdowns] – нарушения кристаллич. решетки атомов, вызванные бомбардировкой к-ла осколками деления ядер и ионизирующим излучением (протонами, нейтронами, α-частицами, электронами (β-частицами) или γ-квантами. Умеренное облучение вызывает изменение структуры решетки, ее теплопроводности, плотности, модуля упругости, твердости и др. физич. свойств; наблюдается изменение оптич. характеристик решетки и появление центров окрашивания – плеохроичных ореолов. Дальнейшее увеличение поглощенной дозы ионизирующего излучения приводит к частичному или полному разрушению кристаллич. решетки и к переходу к-ла в аморф. (метамиктное) состояние. Р. н. к. могут быть сняты последующим нагревом и отжигом. На этом основаны геолого-поисковый метод радиационных дефектов, термолюминесцентный метод датирования образцов, а также термолюминесцентное детектирование ионизирующих излучений (см. Детектор ионизирующего излучения ).

[crystallization] – общ. термин, характеризующий процесс зарождения и роста к-ла при любом фазовом переходе в-ва, находящегося в виде жидкости, в твердом состоянии или в виде газа (см. Конденсация (физ.) ). Противоположный процесс - декристаллизация . Степень кристалличности г. п. может оцениваться объемными отношениями стекла к кристаллич. фазам. К. является одним из важных процессов породообразования и происходит в условиях широко варьирующих p, T , концентрации разл. компонентов и динамики среды. Напр., К. магмы в равновесных условиях идет на ликвидусе, при этом все к-лы находятся в контакте с жидкостью переменного состава, непрерывно реагируя с ней и претерпевая соответствующие изменения. В процессе К. магмы выделяются три этапа: ран., гл., остаточный ( протокристаллизация , мезокристаллизация и телокристаллизация ). К интрателлурической относят К. расплава глубоко в зем. коре перед его излиянием на поверх. См. Перекристаллизация , Рекристаллизация .

[crystal growth] – увеличение размера к-ла за счет присоединения частиц в специфич. точках поверх. (изломах ступеней или положениях у полукристалла). Тангенциальный рост (послойный рост) типичен для поликомпонентных систем, а также для простых газ. сред. Он осуществляется путем последовательного перекрытия грани к-ла или ее уч-ков слоями роста, образующимися спонтанно в результате двумерного зарождения или на винтовых дислокациях (см. Дислокационный рост ). Частицы поступают к изломам на ступенях, ограничивающих слои роста, преимущественно путем диффузии в адсорбционном слое (см. Адсорбция ) к ступени с обеих сторон и затем вдоль нее. Частицы адсорбируются на грани путем диффузии из среды. Тангенциальный рост является относительно медленным и лимитируется диффузией в среде (диффузионный режим) или в адсорбционном слое (кинетический, или адсорбционный режим) либо определяется смешанной кинетикой. Нормальный рост осуществляется в результате присоединения частиц к к-лу в любой точке. Он типичен для роста из однокомпонентного расплава, а также для нач. стадий регенерации к-ла в р-ре. Частицы поступают из среды непосредственно к положениям у полукристалла, заполняющим всю поверх., которая не имеет фиксированной ориентировки. Нормальный рост является относительно быстрым и происходит в диффузионном режиме; типичны ячеистые поверхности . Особым случаем является рост смешанных к-лов из р-ра: он сопровождается монокристаллическим замещением – изоморф. метасоматич. обменом между к-лом и средой, что приводит к сочетанию явлений роста и растворения при относительно невысоких переохлаждениях (Гликин А.Э., 2004). При любом механизме частицы примеси или растворителя обычно замедляют рост, препятствуя диффузии в среде и в адсорбционном слое, особенно при их структурировании. В процессе Р. к. образуются разл. дефекты кристалла , в т. ч. элементы рельефа грани, мозаичности, зональности и секториальности, включения, дислокации, центры захвата примесей и пр., в той или иной степени отражающие условия роста. Как решающие этапы в развитии представлений о росте и растворении к-лов выделяются теория фазовых равновесий и зародышеобразования (Gibbs J., 1892), классическая теория роста идеального к-ла путем двумерного зарождения (Kossel W., 1927; Stranski I., 1928) и теория дислокационного роста (Burton V., Cabrera N., Frank F., 1949).

[crystal dissolution] – комплекс процессов, обеспечивающих уменьшение к-ла за счет отрыва частиц от специфич. точек поверх. Механизмы и факторы Р. к. принципиально аналогичны таковым для роста к-ла и кинетики кристаллизации. Существенное отличие состоит в ускоренной кинетике, а также в том, что дефекты кристалла , вызываемые растворением, не распространяются на его объем. При относительно небольших недосыщениях Р. к. осуществляется за счет ступеней, источниками которых являются ребра и вершины к-ла (дополнительного зарождения слоев не требуется). При этом Р. к. стабильнее, чем рост (для сопоставимых недосыщения и пересыщения), а форма к-ла представлена округлыми поверх. При достаточно глубоких недосыщениях Р. к. происходит преимущественно за счет ступеней, источниками которых являются дислокации (кристаллогр.) , и к-л приобретает кавернозную поверх. Формы Р. к. обычно отличаются от форм роста округлыми контурами к-ла, наличием фигур травления , спецификой фотогониометрич. рефлексов, особенностями зональности к-ла. Р. к. является первичной стадией процесса метасоматич. замещения кристалла . Растворение смешанного к-ла (см. Изоморфизм ) – особый случай, для которого характерна комбинация с монокристаллическим замещением (Гликин А.Э., 2004), что проявляется в рельефе поверх. как сочетание форм замещения и послойного растворения при убывании доли замещения с перегревом.

[ от греч. chandanō – вмещаю, содержу; Iddings J., 1909; chadacryst] – вростки мелких зерен одного м-ла в крупном к-ле иного состава. При большом содер. Х. образуется пойкилитовая структура.

[ от греч. krystallos – лед, горный хрусталь; crystal] – твердое тело, основной характеристикой которого является 3-мерная периодичность слагающих его частиц (атомов, ионов, молекул), образующих кристаллич. решетку. При благоприятных условиях к-л принимает форму выпуклого многогранника. Геометрически правильная форма к-ла обусловлена его закономерным внутр. строением. К. образуются из р-ров, расплавов, путем возгонки и перекристаллизации в твердом состоянии. К. существуют в виде монокристаллов , поликристаллов , агрегатов кристаллов и являются элементарными единицами г. п. и руд. См. Кристаллическое состояние .

[autodeformation of crystal] – см. Деформация кристалла .

[crystal deformation, strain in crystal] – макроскопич. искажение к-ла, вызванное напряжениями в кристалле , которые могут быть обусловлены внеш. воздействиями или автодеформациями. Упругие деформации приводят к неоднородному погасанию и аномальной двуосности к-лов, пластические – к дислокациям, скольжению к-ла, расщеплению к-ла, скручиванию к-лов, механич. двойникам и пр.; хрупкие – к раскалыванию (напр., по спайности). Автодеформация кристалла происходит за счет напряжений, образующихся при его росте, и приводит к тем же результатам (Пунин Ю.О., 1981). Вид деформации зависит от свойств к-ла, от величины нагрузки и ее распределения.

[aggregate of crystalls] – скопление монокристаллов , характеризующееся минер. и гранулометрич. составами, текстурой (ориентированные, частично ориентированные или неориентированные к-лы), характером неоднородности. Ориентировку могут обеспечивать геометрический отбор , эпитаксия , квазиэпитаксия , механич. воздействия на А. к. и пр. В зависимости от формы отдельных индивидов возникают разл. виды А. к.: зернистые, волокн., игольчатые, чешуйчатые, пластинчатые и др. Сростки к-лов создают структурные особенности г. п. Неоднородность А. к. по минер. и гранулометрич. составам и по дефектности индивидов является одним из ведущих факторов перекристаллизации в р-ре.

[ monocrystal, single crystal ] – отдельный к-л, минер. индивид (обособленный или в агрегате кристаллов ). Определение неоднозначно и зависит от метода наблюдения несовершенств, практич. применения М. и генетической интерпретации. Несовершенства того или иного М. могут быть несущественными при использовании одних методов наблюдения, но значительными при использовании др. Напр., мозаичность со слабой разориентацией блоков, не заметная в поляризованном свете, может отчетливо диагностироваться с помощью рентгеновской дифракции; к-лы, пригодные для пьезоэлементов, при изготовлении оптич. устройств могут квалифицироваться как поликристаллы и отбраковываться. Напротив, поликристалл, образовавшийся в ходе автодеформации М. в процессе роста (напр., расщепление к-ла), с генетической точки зрения может рассматриваться как М.

[crystallographic databank] – банк диагностич. и структурных данных кристаллич. в-в. Банк порошковых данных включает в себя интенсивности дифракцион. максимумов, межплоскостные расстояния и, по возможности, индексы дифракционных максимумов поликристаллов. Крупнейший такой банк – International Center for Diffraction Data (ICDD) – содержит информацию о 350 тыс. в-в (прежде всего орг.) в формате плоских файлов, а также базы данных и программы поиска в-в в этом банке по эксперимент. характеристикам, по химич. составу, по назв. м-лов и т. п. В банках структурных данных – Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) (неорганические в-ва) и Cambridge Structural Dat abase (CSD) (углеродсодержащие соединения) – хранятся сведения о симметрии к-лов, метрике их решетки, координатах атомов и параметрах их тепловых колебаний, которые позволяют вычислять длину и углы химич. связей и строить изображения кристаллических структур .

[crystal structure] – трехмерно-периодич. симметричное расположение химически связанных атомов, ионов или молекул. По характеру химической связи К. с. делят на гомодесмические – с одним типом связи (металлич., ионная, ковалентная) и гетеродесмические (напр., с ковалентной и ионной связью); соответственно выделяют гомодесмические кристаллы и гетеродесмические кристаллы . По геометрич. признаку выделяют пять типов структур (Бокий Г. Б., 1971; Доливо-Добровольский В.В., 1999): а) координационные, в которых атомы равномерно распределены в пространстве по трем измерениям, атомные гр. отсутствуют, тип химич. связи гомодесмический (напр., Cu, алмаз, NaCl); б) островные, содержащие атомные гр. конечных размеров: электронейтральные гр., связанные друг с другом остаточными взаимодействиями в молекуляр. к-лах (большинство орг. соединений, Cl 2 и др.), и электрически заряженные гр., связанные с др. структурными единицами существенно ионной связью (CO 3 в кальците CaCO 3 и др. карбонатах, SiO 4 в силикатах, SO 4 в сульфатах); в) цепочечные, содержащие бесконечные цепи или ленты: электронейтральные цепи (Se), заряженные цепочки в пироксенах, амфиболах и т. п.; г) слоистые – с валентнонасыщенными слоями (графит) и заряженными слоями (слюды); д) каркасные – с нейтральным каркасом (разл. модификации кремнезема) или с каркасом, несущим заряд (напр. альбит NaAlSi 3 O 8 , в котором каркас [AlSi 3 O 8 ] - компенсируется располагающимися в его пустотах катионами Na). Между перечисленными пятью типами структур не всегда можно провести границы. По степени упорядоченности выделяют упорядоченные структуры (каждая правильная система точек , или атомная позиция занята атомами одного типа); полностью разупорядоченные структуры (по крайней мере в одной позиции статистически распределено более одного типа атомов) и промежуточные, или частично упорядоченные. Обычно степень упорядоченности уменьшается с ростом температуры. Структуры с переменной упорядоченностью называют OD-структурами (ordered-disordered structures). См. Структурный тип , Полиморфизм (кристаллогр.) .

[X-ray diffractometry] – метод эксперимент. исследования в-ва на атомном уровне и диагностики его фазового состояния, использующий явление дифракции рентгеновского излучения на к-лах. Рентгенографируют моно- и поликристаллы с регистрацией на фотопленку ( дебаеграмма ) и с помощью счетчиков квантов (см. Рентгеновский дифрактометр ). С середины XX в. активно развивается Р. к. при разл. давлении ( барорентгенография ) и особенно – температуре ( терморентгенография ). Последняя применяется (Филатов С.К., 1990) для изучения низкосимметричных породообразующих м-лов (полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слоистые силикаты и т. п.); измерения теплового расширения к-ла, в т. ч. его анизотропии, для определения гл. значений тензора термич. деформаций и температур. коэф. объемного расширения в-ва, а также для исследования к-лов в контакте с жидкостью как метод изучения in situ разнообразных термич. переходов (см. Термокристаллохимия ).

[Barth's crystallization series] – модифицированный амер. петрологом Т. Бартом (Barth T.F.W., 1952) кристаллизац. ряд Боуэна:а) оливины → ромб. пироксены → мон. пироксены → амфиболы → биотиты → цеолиты; б) битовнит → лабрадор → андезин → олигоклаз → альбит → цеолиты; в) санидины → Na ортоклазы → анортоклазы → альбит → цеолиты. К. р. Б. применим также к кристаллизации щелочных магм; тогда устанавливается несколько иная очередность кристаллизации м-лов непрерывного ряда: оливин → кальциевый пироксен → щелочной пироксен → щелочной амфибол → биотит → мусковит → цеолиты.

[Barth's crystallization series] – модифицированный амер. петрологом Т. Бартом (Barth T.F.W., 1952) кристаллизац. ряд Боуэна:а) оливины → ромб. пироксены → мон. пироксены → амфиболы → биотиты → цеолиты; б) битовнит → лабрадор → андезин → олигоклаз → альбит → цеолиты; в) санидины → Na ортоклазы → анортоклазы → альбит → цеолиты. К. р. Б. применим также к кристаллизации щелочных магм; тогда устанавливается несколько иная очередность кристаллизации м-лов непрерывного ряда: оливин → кальциевый пироксен → щелочной пироксен → щелочной амфибол → биотит → мусковит → цеолиты.

[crystal vertex] – точка пересечения трех и более ребер. Геометрически соответствует узлу кристаллич. решетки. Согласно кинетической теории (Френкель Я.И., 1952) тепловое размытие обусловливает конечную кривизну В. к. При росте к-ла кривизна вершины соответствует форме критич. зародыша для данного пересыщения.

[crystal pinch] – см. Антискелетный кристалл .

[antiskeletal crystal] – к-л с существенно выпуклыми гранями, образовавшимися за счет ускоренного роста их центр. частей по сравнению с приреберными. Один из случаев – выклинивание кристалла по удлинению. Возможно выклинивание к-ла по нескольким направлениям ускоренного роста (напр., по [111] куба), тогда А. к. близок по форме к скелетному кристаллу . А. к. образуются за счет отравления примесями и торможения ступеней (кристаллогр.) , источники которых сконцентрированы в центр. уч-ках грани. А. к. могут свидетельствовать о росте к-ла при относительно низких пересыщениях.

[crystal growing, crystal synthesis] – получение монокристаллов в пром. и в исследовательских целях. Метод В. к. обусловлен свойствами в-ва (растворимостью и ее температур. градиентом в том или ином растворителе, температурой плавления, испарения или разложения и др.), чувствительностью роста его к-лов к примесям в среде и к нестабильности условий, а также необходимыми размером и качеством к-ла. При этом выбираются среда и p – T -условия для В. к. (газ, расплав, р-р в расплаве, гидротермальный или низкотемператур. р-р, твердая фаза и пр.). Движущая сила кристаллизации задается испарением растворителя, охлаждением системы, температур. перепадом между зонами растворения шихты и роста затравки, высаливанием , встречной диффузией реагентов и др. В. к. из расплава осуществляется в платиновых, молибденовых, алундовых и др. тиглях, в т. ч. из материала выращиваемого в-ва (гарнисаж), в плавающей зоне (безтигельная зонная плавка ) и пр. с помощью разл. нагревательных устройств. Для В. к. в гидротермальных условиях (обычно методом температур. перепада или в результате химич. реакции) используют автоклавы и экзоклавы. Автоклавы – герметичные металлич. сосуды вместимостью от долей мл до сотен л; давление создается за счет нагрева и регулируется степенью заполнения. Экзоклавы – металлич. сосуды вместимостью от долей до десятков мл; давление в камере создается и регулируется поршнем или внеш. нагревом соединенного с ней сосуда. Кристаллизация при сверхвысоком давлении осуществляется с помощью устройств, обеспечивающих переменный объем рабочей ячейки, в т. ч. состоящих из прозрач. алмазных наковален, между которыми зажимается к-л. Низкотемператур. кристаллизация из водных и др. р-ров проводится в стеклянных кристаллизаторах разл. конфигурации.

[ Гликин А.Э., Синай М.Ю., 1983; monocrystal replacement] – метасоматич. изоморф. замещение кристалла с наследованием протяженной кристаллической структуры и ориентировки. Происходит за счет высаливания в системах с непрерывной изоморф. смесимостью в-в исходного к-ла и продукта. Принципиальные особенности процесса М. з. состоят в сочетании чередующихся уч-ков растворения и автоэпитаксиального роста и в отсутствии зарождения к-лов. При дефицитном объемном эффекте замещения к-ла растворение опережает рост и происходит массовое внедрение включений в к-л, который меняет состав и одновременно приобретает губчатое строение. При избыточном объемном эффекте рост опережает растворение и на к-ле образуется зона изоморф. состава, равновесная с р-ром; реакция медленно продолжается при постепенном изменении состава внеш. зоны за счет твердофазовой диффузии.

[ polycrystal replacement ] – метасоматич. замещение к-ла с образованием поликристаллич. продуктов замещения. Происходит за счет высаливания в системах с фиксированными составами исходного к-ла и продукта преобразования с изодиморфизмом или разрывом изоморф. смесимости между ними, а также в некоторых системах с большой разницей в растворимости исходного к-ла и продукта, имеющих непрерывную изоморф. смесимость. Процесс образования новой фазы заключается в ее зарождении и разрастании благодаря пересыщению и высаливанию за счет растворения исходного к-ла. Кинетические параметры системы определяют осаждение продукта в форме псевдоморфозы или автоморфозы .

[ от син… и греч. gōnia – угол; crystal system] – геометрич. характеристика формы и структуры к-лов, которые объединены по наличию одного или нескольких характерных элементов симметрии . Различают семь С.: триклинную, моноклинную, ромбическую, тригональную, тетрагональную, гексагональную, кубическую. Каждая С. подразделяется на виды симметрии , или точечные гр. симметрии, по совокупности элементов морфологич. симметрии (всего 32 вида, или класса) и на пространственные группы симметрии по совокупности структурных элементов симметрии (всего 230 гр.). Для каждого вида симметрии характерны определенные простые формы к-лов, а для каждой пространственной гр. – определенные правильные системы точек . Для каждой С. установлены правила выбора системы координат (морфологические и структурные установки к-лов). С. группируются в три категории сингоний по числу единичных направлений: низш. (трикл., мон. и ромб.), сред. (триг., тетраг. и гекс.) и высш. (куб.). Син.: кристаллографическая система.

[crystal symmetry] – одно из наиболее распространенных и наглядных фундаментальных проявлений симметрии в-ва. Специфика С. к. состоит в 3-мерной периодичности структуры (3-мерной трансляционной симметрии), что ограничивает возможные в к-лах оси симметрии 1, 2, 3, 4 и 6-м порядками. С. к. может по-разному проявляться в его свойствах. Природа оптич., тепловых и некоторых др. свойств такова, что их симметрия всегда выше вида симметрии к-ла. Симметрия кристаллич. многогранника может быть выше или ниже симметрии его структуры за счет взаимодействия со средой. Взаимодействие к-ла и среды приводит к суперпозиции гр. симметрии и вследствие этого – к диссимметризации или симметризации к-ла ( принцип Кюри ). Недостаточная чувствительность метода исследований к особенностям, понижающим структурную или морфологич. С. к., может приводить к кажущемуся несоответствию между видом симметрии и пространственной гр. ( гетероморфия , принцип Нейманна ). Для характеристики С. к. используют разл. аппараты симметрических преобразований , наиболее широко – аппарат преобразований кристаллич. многогранника ( симметрия точечная , симметрия ложная ) и бесконечных периодич. фигур ( симметрия трансляционная ). Двойники , а также магнитные и некоторые др. физич. свойства к-лов характеризуются черно-белой и цветной симметрией.

[ Shechtman D., 1982; quasicrystal] – твердое тело, имеющее непериодич. структуру дальнего порядка , проявляющегося при многомерном представлении пространства. К. характеризуют оси симметрии, запрещенные у классических к-лов – 5-, 7-го и более высоких порядков – и проявляющиеся как в отчетливых дифракцион. картинах при взаимодействии с рентгеновским излучением, так и в огранении. Структура К. рассматривается как ансамбль частиц, закономерно расположенных вокруг некоторой особой центр. точки. Такая структура моделируется геометрич. мозаиками Р. Пенроуза (Penrous R., 1973), в которых выделяются плоскости, имеющие разную конфигурацию слагающих их элементов, но характеризующиеся периодич. повторяемостью в пространстве, что определяет условия дифракции. К. возникают при затвердевании металлич. сплавов в особых условиях (открыты у Al 6 Mg 4 Cu, затем получены у ~ 200 соединений - V 3 Ni 2 , AlMn, AlCoFe и др.). Достигают первых см (напр., AlPdMn), но обычно имеют микроскопич. размеры. Индицирование граней К. осуществляется в многомерном (напр., в 5-координатном) пространстве. К. иногда интепретируют как результат специфич. двойникования. Прослежены области образования некоторых К. на фазовых диаграммах. Однако в целом природа К. остается неясной. В связи с открытием К. кристаллическое состояние в-ва иногда определяют как характеризуемое дискретной дифракционной картиной , независимо от наличия (или отсутствия) периодичности в расположении частиц.

[long-range action of crystal] – электростатическое или магнитное взаимодействие кристаллич. или аморф. подложки с частицами (от долей до десятков мкм), находящимися в подвижной среде. Обеспечивает адгезию частиц, а при анизотропии сил Д. к. – также ориентировку частиц до положения эпитаксии или квазиэпитаксии .

[driving force of crystallization] – общ. термин, обозначающий важнейший фактор кристаллогенеза – отклонение состояния среды от равновесия, что обеспечивает зарождение к-ла и рост его, определяет кинетику кристаллизации (аналогично – существует движущая сила образования жидкой капли и газ. пузырька при соответствующих фазовых переходах). Точным выражением Д. с. к. является химич. сродство Δμ – разность химич. потенциалов в-ва в неравновесной и равновесной средах, – но в большинстве случаев его определение недоступно. Наиболее распространена характеристика Д. с. к. через переохлаждение (для расплава и р-ра) или пересыщение , которое достигается охлаждением, упариванием или высаливанием насыщенного р-ра; для пара используется разность соответствующих значений давления. Пересыщение р-ра выражается через абс. кол-во Δc избыточного компонента в фиксированном кол-ве р-ра или растворителя либо через отношение избыточного кол-ва компонента к его равновесной концентрации Δc/c. Количественная характеристика пересыщения индивидуальна для данных условий; для сопоставления разных процессов реальна только качественная констатация либо высоких пересыщений (по наличию площадных включений в к-ле, скелетному росту или признакам спонтанной кристаллизации), либо низких пересыщений (по наличию адсорбционных точечных включений в к-ле или по признакам антискелетного к-ла).

[crystallogenesis] – процесс образования к-лов во всей совокупности обеспечивающих и сопровождающих его явлений, факторов, закономерностей и механизмов (зарождение, рост и растворение к-ла, твердофазовое преобразование в-ва, метасоматоз и др.). Концептуальный базис теории К. составляют общ. принципы термодинамики и кинетики, теории гомогенного и гетерогенного зарождения к-ла, механизмов тангенциального и нормального роста и растворения к-ла, формирования дефектов кристалла , а также адсорбционных и диффузионных явлений в пограничной области и явлений массопереноса (см. Движущая сила кристаллизации , Кинетика кристаллизации ). Для однокомпонентных газ. и расплавных систем разработана количественная теория К.; для бинарных – разветвленная система преимущественно качественных представлений К. В полиминер. системах, наиболее важных для интерпретации природ. процессов, К. исследован фрагментарно. Принципиальными предпосылками кристаллогенетических моделей природ. минералообразования и использования особенностей к-ла в типоморфном анализе являются: паритет к-ла и среды в процессе кристаллообразования; общность механизмов процесса для разных в-в и разных условий; различие конкретных процессов за счет различия комбинаций ограниченного комплекса элементарных явлений. Соответствующий раздел кристаллографии известен как кристаллогенезис (Dana J., 1837; Толстопятов М.А., 1869, 1916; Земятченский П. А., 1909). Его методический аспект состоит в регистрации явлений, связанных, с одной стороны, с кинетикой, кристалломорфологией, кристаллохимией, дефектообразованием в к-лах, с др. – с состоянием среды в объеме и пограничной области. Применяется аппаратура, обеспечивающая наблюдение нужных эффектов с нужным разрешением (in situ или ex situ методы с использованием разл. видов микроскопии, интерферометрии, рентгенографии, спектроскопии и пр.). Гл. этапы становления этого направления обозначены открытиями наиболее важных элементарных явлений: фазовых равновесий и зародышеобразования (Gibbs J., 1892); послойного зарождения и роста к-лов (Kossel W., 1927; Stranski I., 1928); дислокационного роста (Burton W., Cabrera N., Frank F., 1949) и нормального роста (Jackson K., 1958).

[ Judd J.W., 1893; court of crystallization] – уч-к чистого стекла, окружающий микрокристаллы в стекловатых г. п.

[crystallization water] – вода, входяшая в состав м-лов в виде молекул H 2 O и играющая роль стабилизатора в соединениях, образованных разл. по силе катионами и анионами. Удаляется нагреванием до 400 °C (редко при более высокой температуре). При полном удалении В. к. кристаллич. структура м-ла разрушается. Син.: вода кристаллогидратная.

[ * ] – малоупотреб., но единственный общ. термин для любого перехода кристаллич. в-ва в др. фазовое состояние. См. Кристаллизация .

[diaplectic crystal] – к-л, подвергшийся ударному сжатию и последующей разгрузке, в результате которых в нем возникают разл. необратимые остаточные деформации, изменяются физич. свойства. В Д. к. появляются трещины, блоковое строение (мозаицизм), планарные микроструктуры , ударные двойники , полосы смятия , происходят изменения окраски, коэф. свето- и двупреломления, ориентировки оптич. осей, плотности, магнитных свойств, а также частичная изотропизация . К-лы разл. м-лов реагируют на ударные нагрузки разл. образом.

[liquid crystal] – см. Жидкокристаллическое состояние .

[liquid crystal state, mesomorphic phase, mesophase] – состояние в-ва, которое характеризуется частичной или полной упорядоченностью в одном или в двух измерениях (в отличие от упорядоченного в трех измерениях кристаллич. в-ва и неупорядоченного в трех измерениях жидкого и аморф. в-в). В жидком кристалле сочетаются анизотропия , присущая к-лам, и текучесть, присущая жидкостям. Часто в-ва, находящиеся в этом состоянии, называются мезофазами, а химич. соединения, способные существовать в виде мезофаз, – мезогенами; полагают также, что этим в-вам присущ мезоморфизм. Наиболее типичные изученные мезогены – это орг. соединения.

[ Федоров Е.С., 1901; law of crystallography limits] – к-лы низш. и сред. синг. по угловым константам приближаются либо к куб., либо к гекс. типу. В соответствии с этим по форме ячеек мир к-лов подразделяется на два типа – куб. и гекс. Син.: закон Федорова.

[replacement of crystal] – физико-химич. процесс образования продуктов замещения к-ла (протокристалла) в результате его реакции с р-ром др. в-ва (Гликин А.Э., 2004). Растворение протокристалла – первооснова З. к., а тип системы определяет строение продуктов. В системах с высаливанием изотермич. растворение протокристалла приводит к пересыщенному состоянию растворенного в-ва, которое осаждается как продукт З. к.; при изменении температуры реакция замещения сопровождается обычными процессами роста или растворения. В случае изоморф. реагентов происходит специфич. монокристаллическое замещение , а в случаях фиксированных составов реагентов или разрыва смесимости – поликристаллическое замещение . В системах со всаливанием требуется изменить температуру (или др. параметры), что приводит к пересыщенному состоянию в-ва в р-ре и его массовому осаждению, а продуктами З. к. являются полости в осадившейся массе, образующиеся за счет всаливания части осаждающегося материала. Форма продуктов определяется кинетическими факторами. Процесс З. к. в той или иной мере сопровождает совместный рост двух или нескольких фаз в р-рах, что отличает кристаллизацию в поликомпонентных системах от таковой в простых и бинарных системах.

[crystal zoning] – изменение состава, содер. дефектов (включений, точечных дефектов и др.) и свойств к-ла от центра к периферии. В-во монокристалла , наросшего на его грани на разных стадиях, может различаться по тем или иным специфич. признакам (напр., по структурным параметрам – т. н. гетерометрия ), что позволяет выделять соответствующие зоны роста, или зоны кристалла . З. к. обусловлена изменением скорости роста к-ла из-за непостоянства внеш. условий или эволюции системы в стационарном состоянии, что может приводить к частичному или полному согласованию зон в разных секторах роста.

[crystal sectoriality] – различие состава, содер. дефектов (включений и др.) и свойств в разных секторах роста к-ла, или в пирамидах роста . Сектор роста представляет собой в-во монокристалла , сформировавшееся в процессе роста грани к-ла или отдельных элементов рельефа грани (вициналей, торцов слоев роста к-ла и пр.). С. к. обусловлена различием механизмов и скоростей роста разных уч-ков поверх. Различие смежных секторов по составу приводит к различию параметров элементарной ячейки и развитию дефектности ( гетерометрии ); при резких различиях разные сектора к-ла могут принадлежать разным минер. видам. Существенная разница в содер. включений в противоположных секторах удлиненных к-лов определяет т. н. структуру песочных часов .