
【建】 crystal formation
crystal; crystalloid
【化】 crystal
【医】 Crys.; crystal
form; engender; come into being; emerge; fashion; mould; pose; shape
【医】 formation
【经】 forms; shape
晶体形成(Crystal Formation)指物质从液态、气态或非晶态中通过原子、离子或分子的规则排列转变为固态有序结构的过程。《牛津科技大词典》将其定义为"物质在特定物理条件下,通过周期性重复的原子/分子堆积形成三维长程有序结构" 。该过程包含两个关键阶段:
根据国际晶体学联合会(IUCr)分类标准,晶体形成途径包括:
该过程遵循吉布斯自由能最小化原则,其数学表达式为: $$ Delta G = frac{4}{3}pi r Delta G_v + 4pi r gamma $$ 式中r为晶核半径,ΔGv为体积自由能差,γ为表面能。该公式解释了晶体成核的能量壁垒现象 。
晶体的形成是指物质内部质点(原子、离子或分子)在特定条件下按规律排列成有序结构的过程。其核心机制可分为以下几个部分:
晶体是具有三维周期性格子构造的固体,其形成本质是物质从气相、液相或固相转变为稳定有序结构的过程。例如岩浆冷却形成矿物晶体,或溶液过饱和析出盐类晶体。
成核阶段
生长阶段
内部因素 | 外部因素 |
---|---|
物质化学组成(如盐类vs硅酸盐) | 温度(高温促进扩散,形成大晶体) |
晶格能(高能结构更稳定) | 浓度/过饱和度(高浓度加速成核) |
布拉维法则(高密度晶面优先保留) | 杂质(改变晶习或抑制生长) |
如需进一步了解特定类型晶体的形成机制,可参考材料科学或矿物学专著。
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