ДО ПИТАННЯ ПРО ПРИРОДУ ТА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЗАРОДКОУТВОРЕННЯ ТА КРИСТАЛІЗАЦІЇ - ТРОХИМЧУК, Петро (Фізика та освітні технології, 2023)
Обговорюються основні проблеми природи та моделювання зародкоутворення та кристалізації. Обговорюються два аспекти цієї проблеми: термодинамічний і електродинамічний. Процеси зародження класифікуються як гетерогенні або гомогенні. Проаналізовано основні термодинамічні теорії та моделі термодинамічного зародкоутворення та кристалізації, включаючи модель Странського-Крастанова. Показано, що ці теорії пояснюють класичні процеси та методи кристалізації, включаючи метод Кіропулоса, метод Чохральського, метод Бріджмена-Стокбаргера, методи зонної кристалізації, вирощування кристалів з рідких розчинів. Електромагнітні моделі представлені електростатичною фазонною моделлю Віталія Стафєєва, каскадними теоріями збудження відповідних хімічних зв’язків (координаційних чисел). Модель Віталія Стафєєва дозволяє оцінити мінімальні розміри нових фаз – фазонів і може бути використана для неперервного та імпульсного режимів зародкоутворення та кристалізації. Каскадні теорії дозволяють пояснити фазові перетворення під впливом лазерних імпульсів. У цьому випадку ми можемо мати нові фази як зі збільшенням ступеня впорядкованості (опромінення нестабільних або метастабільних структур), так і зі зниженням ступеня впорядкованості (опромінення стабільних структур). Наведено приклади використання цих теорій для опису фазових змін під час лазерного опромінення кремнію, германію, антимоніду індію та арсеніду індію. Ці теорії можна використовувати для всіх можливих середовищ: від неорганічних до біологічних. Проблема насичення є однією з центральних проблем цих теорій. Ця проблема має два шляхи вирішення. Для термодинамічних теорій і моделей це насичення розчинів і динаміка зміни цього насичення. Для електромагнітних теорій і моделей це насиченість збудження та інтенсивність цього збудження. Обговорено перспективи розвитку та застосування цих методів.