晶體成長英文解釋翻譯、晶體成長的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【建】 crystal growth

分詞翻譯：

晶體的英語翻譯：

crystal; crystalloid
【化】 crystal
【醫】 Crys.; crystal

成長的英語翻譯：

come on; grow up; pullulate; round into; shape
【機】 growth

專業解析

晶體成長（Crystal Growth）是指物質從無序狀态（如熔體、溶液或氣相）中有序排列形成具有規則幾何外形和内部結構的晶體的過程。這一過程在自然界和工業領域廣泛存在，是材料科學、半導體技術、地質學和生物礦化等領域的關鍵基礎。以下是其詳細解釋：

一、核心定義與物理過程

漢英對照定義
- 晶體成長（Crystal Growth）：指原子、分子或離子在晶核表面定向排列，使晶體尺寸增大的動力學過程。
- 關鍵機制：物質通過擴散到達晶體界面，克服能壘後嵌入晶格位置，伴隨吉布斯自由能降低（$Delta G < 0$）。
熱力學驅動
晶體成長的驅動力源于相變過程中的自由能差，符合經典成核-生長理論。例如熔體結晶的速率由過冷度（$Delta T$）控制，公式表達為：

$$ Delta G = frac{16pi gamma}{3(Delta G_v)} $$

其中 $gamma$ 為界面能，$Delta G_v$ 為單位體積自由能變化。

二、影響晶體成長的關鍵因素

環境條件
- 過飽和度/過冷度：溶液或熔體中溶質濃度超出平衡濃度的程度，決定生長速率。
- 雜質效應：雜質原子可能阻礙晶面生長或改變晶體形貌（如糖精調控食鹽立方體生長）。
- 流體動力學：溶液流動影響溶質傳輸，例如Czochralski法生長矽單晶需精确控制熔體對流。
晶體學約束
- 各向異性：不同晶面生長速率差異導緻晶體外形變化（如鑽石的八面體習性）。
- 缺陷影響：位錯可提供螺旋生長台階（Burgers機制），加速層狀生長。

三、工業與自然應用實例

半導體制造
單晶矽通過提拉法（Czochralski）生長，純度達99.9999%，用于芯片基闆（來源：國際結晶學聯合會）。

生物礦化
生物體内調控碳酸鈣結晶形成貝殼珍珠層，其力學強度超越人工材料（來源：Science期刊）。

地質成岩
岩漿緩慢冷卻形成花崗岩中的長石巨晶，生長周期可達數萬年。

四、術語辨析：晶體成長 vs. 晶體生長

在學術語境中，“晶體生長”（Crystal Growth）為更廣泛使用的術語，涵蓋成核與成長兩階段；“晶體成長”多強調尺寸增大過程，但實際使用中常混用（來源：《材料科學名詞》，科學出版社）。

參考文獻

國際結晶學聯合會. Crystallography Glossary [EB/OL]. https://www.iucr.org/resources/glossary
錢逸泰. 《結晶化學導論》. 中國科學技術大學出版社, 2015.
Science期刊. Biomimetic Crystal Growth [J]. 2020, 370(6513): eaaz5484.
中國科學院物理研究所. 《晶體生長技術基礎》[EB/OL]. http://edu.iphy.ac.cn/course/94

網絡擴展解釋

晶體成長（或稱晶體生長）指物質從氣相、液相或固相轉化為有序固态晶體的過程，其核心是原子、離子或分子按照特定幾何結構排列并逐漸增大。以下是詳細解釋：

1.基本定義

晶體成長是物相轉變的結果，通常發生在過飽和或過冷卻的介質中。例如，岩漿冷卻時礦物質結晶，或溶液中鹽分因水分蒸發而形成晶體。該過程涉及兩個關鍵階段：成核（晶核形成）和生長（晶核擴大）。

2.具體過程

成核階段
介質達到過飽和或過冷卻狀态後，局部因溫度、濃度變化或雜質影響，形成微小晶核。成核分為兩類：
- 均勻成核：體系内各處成核概率相同，需較高能量克服表面能位壘。
- 非均勻成核：借助雜質或容器表面等不均勻區域優先成核，能量需求較低。
生長階段
晶核通過吸附周圍原子/分子逐漸增大。生長速率與過飽和度、介質粘度相關。例如，過飽和度高且粘度低時，分子擴散快，晶體生長迅速。

3.影響因素

過飽和度/過冷卻度：決定成核與生長的速度平衡。過飽和度高易形成小晶體，反之則生成大晶體。
雜質與界面：雜質可能抑制或促進成核；容器表面凹凸不平可加速非均勻成核。
溫度與壓力：高溫利于原子擴散，高壓環境可能改變晶體結構（如鑽石形成）。

4.典型機制

層生長理論：原子逐層堆積，形成規則晶面。
螺旋位錯生長：晶格缺陷（如位錯）提供持續生長點，形成螺旋狀結構。

5.應用與實例

工業領域：CZ法（提拉法）用于制備半導體單晶矽。
自然界：雪花形成（氣相→固相）、鐘乳石生長（液相→固相）。

如需進一步了解特定技術（如CZ單晶生長法），可參考的完整内容。