Zusammenfassung
Am eindringlichsten ist die allgemeine Darstellung unseres Aspekts wohl an dem Erscheinungskomplex der sog. orientierten Verwachsungen von Kristallen verschiedener Art. Die Entwicklung der Problematik und ihrer Bearbeitung ist begreiflicherweise den gleichen Weg gegangen wie die des Kristallwachstums. Entdeckt wurde die Erscheinung in der Mineralwelt im 2. Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts an zwei Paaren von Mineralien (Bild 29), die dadurch berühmt wurden, auf die wegen einiger interessanter Einzelheiten später noch einmal Bezug zu nehmen ist. Die makrokristallographische Erscheinung der Verwachsung ist kurz so zu beschreiben: Die beiden Partner sind längs je einer — niedrig indizierten Kristallfläche verwachsen; ferner findet man in diesen Flächen je eine niedrig indizierte Kristallkante einander parallel verlaufend. Interessanterweise wurde schon bald danach in den dreißiger Jahren von dem deutschen Physiker und Kristallographen L.M. FRANKENHEIM, der sich auch mit Kristallstrukturtheorie beschäftigt hatte, synthetisch eine solche Kristallverwachsung erzielt, indem er auf Glimmerspaltflächen Alkalihalogenide aus übersättigter Lösung auskristallisieren ließ. Bild 30 zeigt das häufige Phänomen, daß zwei in Zwillingsstellung zueinander befindliche Aufwachsungen der kubischen, mit (111) aufgewachsenen Krist chen vorkommen — aus Symmetriegrüünden, analog wie in Bild 29 drei des Rutils — und daß ihre Verteilung sichtlich häufig ausgesprochen domänenartig erfolgt.1)
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Literatur
Eine einheitliche Meinung über diese insgesamt recht vielseitige und verwickelte Erscheinung blockweiser Verteilung der Keimzentren hat sich noch nicht ergeben. Es bleibt noch unsicher, ob eine bestimmte einzige Ursache anzunehmen ist. Angenommen hat man mit guten Begründungen aus den realen Oberflächeneigenschaften schon mehrere in sich recht verschiedene. Moderne Beiträge lieferten W. KLEBER et al.
Zusatz während der Korrektur: Zur Ostwaldschen Stufenregel hatten STRANSKI und TOTOMANOW (Z. phys. Chem. A 163, 1933, 399) erstmals ausgesprochen, daß es allein von der Keimbildungsarbeit abhängt, welche Modifikation entsteht. Da sich cet. par. diese für zwei M odifikationen nicht nennenswert unterscheiden werden, kann ihr Verhältnis sehr empfindlich durch Adsorption oder durch den Einfluß einer Unterlage gestört werden. Vorliegend ist es ganz ähnlich so, daß aufgrund der strukturgeometrischen Bedingungen die Aufwachsung von NaBr energetisch günstiger liegt (als die des Hydrats!).
In den letzten Jahren wurden für die hier behandelten Vorgänge der Epitaxie und Mischkri stallbildung eine Reihe neuer Begriffe geprägt, wobei teilweise das gleiche Wort außerdem noch in verschiedener Bedeutung verwendet wurde. A. NEUHAUS und K.-F. SEIFERT (153a) haben zur Bereinigung einen Nomenklatur-Vorschlag gemacht. Er begnügt sich mit den beiden Begriffen „Epitaxie“ und „Topotaxie“, die wirklich dem Bedürfnis genügen können. Wir glauben, mit der Einführung des Matrizenbegriffs eine einheitliche Kennzeichnung aller Teilerscheinungen ermöglicht zu haben, die sowohl einer statischen wie dynamischen Betrachtungsweise ausreichend Rechnung trägt.
Im rechten Teilbild von Bild 31 (nach STRANSKI) ist dieser Ausgleich bereits gezeichnet.
Die Kugelpackungsdarstellung enthält die Δ-Schicht in derjenigen Dicke — in den Projektionsfiguren werden die Wirkungsradien mit einer der Tiefenlage entsprechenden relativen Stärke der Kugeln gezeichnet —, deren Atome noch einen merklichen Beitrag zur lokalen Anlagerungsenergie der Wachstumsörter an der Grenzfläche liefern. (Es sind also alle diejenigen Atome zu berücksichtigen, die noch mit unbedeckten Anteilen sichtbar, also nicht völlig „abgeschirmt“ und wie im Innern des Kristalls durch ihre Nachbarn „abgesätigt“ sind.) (vgl. F. HABER (S. 27)). Mit dieser Methode wird gewissermaßen semiquantitativ das Kraftgesetz für die Wachstumsörter dargestellt.
Zur Charakterisierung dieser verschiedenen Strukturtypen von Si (und Ge) und ihrer Entstehungsbedingungen siehe J. J. LANDER et al. (1962)
womit der Autor sich im Widerspruch zu der von HARSDORFF gegebenen Deutung seiner Experimente befindet.
Dem Zweck des Buches angepaßt war in der Einleitung die Kristallchemie auf einem einfachen Niveau dargestellt. Es war weitgehend verzichtet auf eine Entwicklung der Theorien der chemischen Bindungen im Rahmen der Wellen- und Quantenmechanik, da umfangreiche mathematische Vorkenntnisse nicht vorausgesetzt werden sollten. Besonderen daraus erwachsenden Schwierigkeiten konnte für die wechselnden metallischen Bindekräfte noch ausgewichen werden. Beispielsweise machte FORLAND schon (1950) auf das bemerkenswert unterschiedliche Verhalten der Ionen der Übergangsmetalle Ag+, Pb+2, Hg+2 aufmerksam. Bei der Adsorption an einem heteropolaren Substrat verhalten sie sich wie eine katalytische Metalloberfläche. Werden sie an einer metallischen Grenzfläche adsorbiert, vergiften sie diese und sind katalytisch indifferent nach Art einer ionistischen Oberfläche. Die Erklärung wird dann gegeben in dem Verhalten der Valenzelektronen: Im ersten Fall werden sie abgestoßen und so von der Substratoberfläche entfernt, im zweiten angezogen und ins Metall hineingezogen.
Rights and permissions
Copyright information
© 1971 Springer Fachmedien Wiesbaden
About this chapter
Cite this chapter
Seifert, H. (1971). Die Erscheinungen der Epitaxie. In: Strukturgelenkte Grenzflächenvorgänge in der unbelebten und belebten Natur. Sammlung Vieweg, vol 132. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-663-06834-1_3
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-663-06834-1_3
Publisher Name: Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden
Print ISBN: 978-3-528-07509-5
Online ISBN: 978-3-663-06834-1
eBook Packages: Springer Book Archive