Рост кристаллов при спонтанной кристаллизации в неинерциальных системах в условиях космической станции и в условиях Земли на примере синтеза и роста кристаллов CrSi2 из раствора-расплава Zn
Калашников Е.В.1,2, Гурин В.Н.2, Никаноров С.П.2, Деркаченко Л.И.2, Яговкина М.А.2
1Московский государственный областной университет, Мытищи, Московская обл., Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: ekevkalashnikov1@gmail.com
Поступила в редакцию: 16 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2019 г.
Рассматривается влияние гравитационного поля Земли на рост кристаллов из раствора-расплава при спонтанной кристаллизации. Для этого принимается во внимание, что космическая станция (КС) и лаборатория на Земле, в которых протекают процессы кристаллизации, являются неинерциальными системами. Показано, что особенностью отличающей рост кристалла на Земле является давление в расплаве, вызванное реакцией опоры (третий закон Ньютона). Такое давление на КС отсутствует и это ведет к увеличению элементарного объема расплава, претерпевающего фазовый переход первого рода. В результате кристаллы на КС оказываются по размерам большими, чем те же кристаллы, выращенные на Земле. И они обладают избыточным напряжением, по величине равным отсутствующему на КС давлению опоры. Эта ситуация сопоставляется с экспериментальными данными по выращиванию кристаллов CrSi2 из раствора-расплава в Zn системы Cr-Si-Zn. Ключевые слова: спонтанная кристаллизация, расплав-раствор, неинерциальная система, реакция опоры, невесомость, несмачиваемость, химический потенциал.
- V.N. Gurin, L.I. Derkatchenko, S.P. Nikanorov. Proc. AIAA/IKI Microgravity Science Symposium (13--17 May 1991, Moscow) Pabl. AIAA, Washington (1991). P. 134
- В.И. Стрелов, И.П. Куранова, Б.Г. Захаров, А.Э. Волошин. Кристаллография 59, 863 (2014)
- K. Zhang, L.B. Wang. Frontiers Heat Mass Transfer 7, 1 (2016)
- C.E. Kundrot, R.A. Judge, M.L. Pusey, E.H. Snell. Cryst. Growth Design 1, 87 (2001)
- T. Takuya, O. Haruka, N. Ryuji, O. Yuichi. Sci. Adv. 1:e1500825, 1 (2015)
- N.S. Vonortas. Protein crystallization for drug development: Final Rep. Nasa (2015). 30 p
- Y. Hayakawa, V.N. Kumar, M. Arivanandhan, G. Rajesh, T. Koyama, Y. Momose, K. Sakata, T. Ozawa, Y. Okano, Y. Inatomi. J. Microgravity Sci. Appl. 34, 340111 (2017)
- И.Л. Шульпина, Б.Г. Захаров, Р.В. Парфеньев, И.И. Фарбштейн, Ю.А. Серебряков, И.А. Прохоров. ФТТ 54, 1264 (2012)
- П.К. Волков. Природа 11, 36 (2001)
- Гидромеханика и тепломассообмен в невесомости / Под ред. В.С. Авдуевского, В.И. Полежаева. Наука, М. (1982). 263 с
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Механика. Наука, М. (1988). 215 с
- И.И. Ольшанский. Курс теоретической механики для физиков. МГУ, М. (1974). 569 с
- А.Г. Амброк, Е.В. Калашников. Расплавы 4, 41 (1997)
- М. Фольмер. Кинетика образования новой фазы. Наука, М. (1986). 208 с
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.