Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Исследование процессов роста и растворения кристаллов методами атомно-силовой микроскопии

ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Пискунова, Наталья Николаевна

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЯ In-situ ПРОЦЕССОВ РОСТА КРИСТАЛЛОВ (СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ)

1.1. Методы исследования кристаллогенетических процессов

1.2. Атомно-силовая микроскопия в исследовании кристаллов и процессов их роста

1.3. Некоторые особенности послойного роста кристаллов из раствора

Глава 2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА АСМ-ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ РОСТА И РАСТВОРЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ И ОБРАБОТКИ АСМ-ИЗОБРАЖЕНИЙ

2.1. Принцип работы атомно-силового микроскопа и техника ростовых экспериментов

2.2. Методы обработки АСМ-изображений и определение основных кинетических характеристик растущей поверхности по данным АСМ

2.3. Реконструкция динамики кристаллогенетических процессов с помощью программ морфинга

2.4. Проблема воздействия основных узлов АСМ на растущий кристалл и его окружение. Артефакты

2.5. Применение статистического анализа для расчета динамических параметров роста кристаллов по данным атомно-силовой микроскопии

Глава 3. In-situ АСМ-ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РОСТА И РАСТВОРЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ

3.1. Рост и растворение кристаллов

3.2. Зарастание ямок

3.3. Образование включений раствора

3.4. Взаимодействие ступеней с препятствиями

3.5. Кристаллогенетические процессы в системе КС1 - ИаС1 - Н

3.6. Влияние направленного потока раствора на динамику и морфологию поверхностных структур при росте и растворении кристаллов хлорида натрия ЫаС1 и дигидрофосфата калия КН2Р

Глава 4. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ РАСТУЩЕГО КРИСТАЛЛА.

4.1. Флуктуации параметров роста и динамическое равновесие в системе «кристалл-среда»

4.2. Флуктуации кинетических параметров на различных этапах достижения динамического равновесия

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование процессов роста и растворения кристаллов методами атомно-силовой микроскопии"

Актуальность темы. В связи с созданием атомно-силового микроскопа (АСМ), позволяющего проводить исследования объектов с нанометровым разрешением, появилась возможность для непосредственного наблюдения и изучения поверхности твердых тел. Для этих целей АСМ широко используется в различных кристаллографических, минералогических и материаловедческих лабораториях России и мира. Особенно эффективными методы атомно-силовой микроскопии оказались для изучения на наноуровне строения поверхности растущих и растворяющихся кристаллов. В настоящее время атомно-силовая микроскопия рассматривается как важнейший инструмент прямого наблюдения различных процессов, связанных с формированием центров роста, образованием дефектов, захвата примесей, взаимодействия и эволюции ступеней роста и т.д. Однако применение АСМ для исследования ростовых процессов ограничено рядом еще не решенных технических и методических проблем, в частности, связанных с интерпретацией наблюдаемых изображений и появлением артефактов. Особую актуальность для решения задач кристаллогенетического моделирования и генетической интерпретации строения поверхности кристаллов минералов приобретают проблемы расширения возможностей исследования in situ растущих граней, кинетики их роста и установления на этой основе особенностей роста кристаллов на наноуровне.

Целью работы является установление закономерностей элементарных (наноразмерных) процессов роста и растворения кристаллов солей из растворов методами атомно-силовой микроскопии.

Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

1. Адаптация методов АСМ для визуализации и регистрации in situ на наноуровне топографии поверхности растущих из раствора кристаллов.

2. Разработка методов реконструкции динамики поверхностных процессов и расчета основных кинетических параметров кристаллизации по полученным АСМ-изображениям поверхности кристалла.

3. Изучение кинетики и динамики элементарных процессов на поверхности кристаллов в связи с условиями их роста и растворения.

4. Анализ полученных данных в рамках современных теоретических моделей роста и растворения кристаллов и статистических методов обработки последовательных состояний растущих поверхностей.

Научная новизна работы заключается в систематическом изучении in situ поверхностных процессов роста и растворения кристаллов на наноуровне методами атомно-силовой микроскопии, в использовании программ морфинга для реконструкции динамики морфологической эволюции растущих граней, в получении количественных данных о движении ступеней, их взаимодействия с препятствиями, ямками различной природы и т.д. Впервые на наноуровне зафиксированы процессы образования включения и конкуренции центров роста в направленном потоке раствора. По данным АСМ-исследований рассчитаны кинетические характеристики роста кристаллов (тангенциальная и нормальная скорости роста, кинетические коэффициенты, толщина пограничного слоя, эффективные коэффициенты диффузии ступеней и др.). На основе обработки полученных АСМ-изображений выполнен статистический анализ флуктуаций частот ступеней роста и их тангенциальных скоростей, что позволяет установить направленность процесса и степень его удаленности от равновесия. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Изображения растущей и растворяющейся поверхности, получаемые методами атомно-силовой микроскопии (АСМ), адекватно отображают протекающие процессы и являются основой для реконструкции кинетики и динамики процессов кристаллообразования. Направление движения и давление сканирующей иглы не оказывают влияния на процесс распространения ступеней на поверхности растущего кристалла.

2. По данным атомно-силовой микроскопии (АСМ) основными факторами, влияющими на формирование реальной картины строения и эволюции поверхности на наноуровне, являются различия и флуктуации в скоростях движения ступеней, особенности их взаимодействия между собой, образование и распад макроступеней.

3. Статистический анализ скоростей движения ступеней и их флуктуаций позволяет установить индивидуальные кинетические и динамические особенности роста кристалла на этапе достижения им состояния динамического равновесия. На нестационарном этапе существуют особые области, характеризующиеся повышенными значениями тангенциальных скоростей и частот ступеней, а также резким возрастанием амплитуды их флуктуаций.

Практическое значение работы определяется важностью полученной принципиально новой информации о микро- и нанопроцессах на растущих гранях кристаллов для управления процессами выращивания кристаллов и расшифровки природных процессов минералообразования. Существенно расширены возможности АСМ-исследования ростовых процессов и интерпретации наблюдаемых картин.

Результаты проведенных исследований имеют большое значение для решения ряда проблем, связанных с возможностью получения количественных характеристик кристаллогенетических процессов, происходящих на наноуровне, по качественным изображениям, получаемым с помощью атомно-силовой микроскопии.

Изготовленные по данным АСМ цифровые видеофильмы, демонстрирующие различные явления роста кристаллов, используются при чтении специальных курсов по физико-химическим основам кристаллизации и семинарских занятиях в Сыктывкарском государственном университете.

Благодарности. За создание благоприятных условий для проведения исследований, постоянную поддержку, и внимание автор выражает благодарность руководству (академик Н.П. Юшкин) и всем сотрудникам Института геологии Коми НЦ УрО РАН. Особую признательность за всестороннюю помощь автор выражает своему научному руководителю член-корреспонденту РАН A.M. Асхабову. Автор глубоко признателен сотруднику Института геологии Коми НЦ УрО РАН д. г.-м. н. В.И. Ракину, совместно с которым проводились работы по статистическому анализу АСМ-изображений. За помощь в проведении съемок на атомно-силовом микроскопе автор благодарит В.А. Радаева и к. г.-м. н. Е.А. Голубева. За методические консультации и полезное обсуждение некоторых вопросов роста кристаллов автор признателен профессорам Л.Н. Рашковичу и И.В. Яминскому (МГУ), к. г.-м. н. А.Л. Толстихиной (ИКРАН), к.г.-м.н. А.В. Мохову и к.г.-м.н. Е.В. Копорулиной (ИГЕМ), Л.Н. Крючковой (СПбГУ).

Работа выполнялась при частичной поддержке РФФИ (гранты № 99-0564883,02-05-64688, № 02-05-06359, № 00-15-98485), ШТАБ (грант № 99-0247).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, СО-приложения и списка литературы из 203 наименований. Работа общим объемом 156 страниц, включает 83 рисунка и 2 таблицы.

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Пискунова, Наталья Николаевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью методов атомно-силовой микроскопии в работе проведено комплексное исследование процессов роста из раствора водорастворимых кристаллов солей. Установлено, что при АСМ-исследованиях роста изученного типа солей, сканирующий узел значительного влияния на пограничный слой, а, следовательно, и на рост кристаллов, не оказывает. Показано, что применение атомно-силового микроскопа дает достоверную и объективную информацию для статистического анализа кинетических данных, и позволяет сделать выводы о динамике элементарных процессов, протекающих на поверхности растущего кристалла. Феноменологически описаны процессы, сопровождающие морфологическую эволюцию поверхности, и дана их теоретическая интерпретация. Определены характеристики элементарных процессов, ответственных за то или иное кристаллогенетическое явление. На наноуровне зафиксирован в динамике процесс формирования включений раствора в растущих кристаллах.

Показано, что смыкание ступеней разной высоты не всегда приводит к образованию новых центров роста.

Зарастающие ямки различной природы служат стопором для движущихся ступеней, что значительно усложняет рельеф растущей поверхности и приводит к образованию макроступеней роста.

В условиях направленного потока преимущество в росте имеют центры роста, расположенные выше по течению раствора. Амплитуда случайных возмущений, благодаря тому, что ступени в этом возмущении движутся по направлению потока, возрастает. Ступени становятся неустойчивыми и образуются макроступени.

С применением статистических методов для обработки данных, полученных с помощью атомно-силовой микроскопии процессов роста кристаллов, определены средние скорости роста и частоты ступеней, а также флуктуации скорости и расстояний между ступенями. Показано, что величина флуктуаций нормальной скорости роста прямо пропорциональна сумме отношений флуктуации тангенциальной скорости к средней скорости и флуктуации частоты к средней частоте ступеней. Посредством анализа флуктуаций параметров, установлено образование макроструктур на растущей грани, с периодом, большим, чем площадь сканирования в атомно-силовом микроскопе.

По данным АСМ произведена динамическая реконструкция процессов с помощью программ морфинга. На ее основе изготовлены 4 цифровых видеофильма, демонстрирующих эволюцию растущей грани на наноуровне, образование включения, неустойчивость грани в потоке раствора и образование кинематических волн плотности ступеней.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Пискунова, Наталья Николаевна, Сыктывкар

1. Абезгауз Г.Г., Тронь А.П., Копенкин Ю.Н., Коровина И.А. Справочник по вероятностным расчетам. М.: Военн. изд-во мин. обороны СССР, 1970. 529 с.

2. Амелинкс. Методы прямого наблюдения дислокаций. М.: Мир, 1968. 430 с.

3. Андреев В.К., Захватаев В.Е., Рябицкий Е.А. Термокапиллярная неустойчивость. Новосибирск: Наука, 2000. С. 126.

4. Антонов Е.А. Основные особенности голографирования быстропротекающих процессов // В кн.: Научные Труды «Голография. Экспериментальная физика» Всесоюзного научно-исследовательского института оптико-физических явлений. Серия Б. Выпуск 2. М., 1972. С. 8.

5. Асхабов A.M. Флуктуации и падение скорости при выращивании кристаллов режиме свободной конвекции // В кн.: Эксперимент в минералогии и моделирование минералообразующих процессов. Сыктывкар, 1977а. С. 52 62.

6. Асхабов A.M. Процессы и механизмы кристаллогенезиса. JL: Наука, 1984. 168 с.

7. Асхабов A.M., Ракин В.И. Прямое наблюдение эволюции вициналей на грани растущего кристалла // Минераловедение и минералогенезис. Сыктывкар, 1988. С. 103 108. (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН СССР; Вып. 66).

8. Асхабов A.M. Механизм роста кристаллов из раствора // ДАН. М., 1993. Т. 329. №6. С. 737-740.

9. Асхабов A.M. Кристаллогенезис и эволюция системы "кристалл-среда". Спб.: Наука, 1993. 154 с.

10. Асхабов A.M. Рост кристаллов из раствора // (Сер. препринтов "Научные доклады". Коми научный центр УрО РАН, Вып.311). Сыктывкар. 1993. 24 с.

11. Асхабов A.M. Количественная оценка режима роста кристаллов из раствора // ДАН, М., 1995. Т.344. №.5. С. 630 632.

12. И.Асхабов A.M. Влияние поверхностных и объемных процессов на рост кристаллов из раствора // Неорганические материалы, 1996. №9. С. 1142 — 1144.

13. Асхабов A.M. Рост кристаллов из раствора и кинетические параметры // Журнал физической химии, 1996. №11. С. 2090-2093.

14. Асхабов A.M., Маркова (Пискунова) H.H. Наклон вицинальных граней и кинетические коэффициенты // Сыктывкарский минералогический сборник № 25. Сыктывкар, 1996. С. 104 110 (Тр. Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН; Вып.90).

15. Асхабов А.М., Маркова (Пискунова) H.H. Влияние гидродинамики на кинетические параметры роста кристаллов из раствора // ДАН. М., 1997. Т.353. №4. С. 462 464.

16. Асхабов A.M. Пограничный слой в теории роста кристаллов // Сыктывкарский минералогический сборник №27. Сыктывкар, 1998. С.31-44 (Тр. Ин-та геологии Коми науч. центра УрО РАН; Вып. 98).

17. Асхабов A.M., Маркова (Пискунова) H.H. Влияние гидродинамики на кинетические параметры кристаллизации из водных растворов // Теоретические основы химической технологии. М., 1998. Т.32. №1. С. 95-97.

18. Асхабов A.M., Рязанов М.А. Кластеры «скрытой фазы» (кватароны) и зародышеобразование // ДАН. М., 1998. Т. 362. №5. С. 630 633.

19. Асхабов A.M. Основы кватаронной теории кристаллообразования // Сыктывкарский минералогический сборник №30. Сыктывкар. 2001. С. 9 28.

20. Бартон В., Кабрера Н., Франк Ф. Рост кристалла и равновесная CTpyïoypa их поверхностей // Элементарные процессы роста кристаллов. М.: Мир, 1959. С. 11— 109.

21. Белюстин A.B., Левин И.М. О механизме роста граней октаэдра алюмокалиевых квасцов//Кристаллография. М., 1983. Т.28. С.13 131.

22. Бердников B.C., Ганжерли Н.М., Гуревич С.Б., Маурер И.А. Исследование свободной конвекции в замкнутой полости методом голографической интерферометрии реального времени // Препринт ФГИ АН СССР, JL: 1986. № 966. 18 с.

23. Березкин В.В., Киселева O.A., Соболев В.Д., Чураев Н.В. Измерение электропроводности растворов KCl в порах трековых мембран // Поверхностные силы: Тезисы докладов 10-ой Международной конференции, М., 1993. С. 87.

24. Боуэн Д. К., Таннер Б. К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография. Пер. с англ. И. Л. Шульпиной, Т. С. Аргуновой / Физ.-техн. ин-т. им. А. Ф. Иоффе. СПб.: Наука. I полугодие 2002.24 с.

25. Брусенцов Ю. А., Филатов И. С. Прибор экспресс-контроля поверхностного натяжения расплавленных полимеров и сплавов // Труды ТГТУ, Сборник научных трудов молодых ученых и студентов. Тамбов, 2000. Вып. 5. С. 116 -119.

26. Бурнашев М. Н., Лукьянов Д. П., Павлов П. А., Филатов Ю. В. Развитие методов и средств лазерной динамической гониометрии // Квантовая электроника. М., 2000. Т. 30. №2 (332). С. 95-188.

27. Буторов В. Н., Федоров Н. Г. Измерение электропроводности растворов солей // Метод, пособие для студентов. Барнаул, 1996.26 с.

28. Бухараев A.A., Бердунов Н.В., Овчинников Д.В., Салихов K.M. СЗМ-метрология микро- и наноструктур // Микроэлектроника, 1997. Т. 26. Вып. 3. С. 163-175.

29. Варма А. Рост кристаллов и дислокации. М.: Изд-во иностран. лит-ры, 1958. 210 с.

30. Васильев Л. А. Теневые методы. М.: Наука, 1968.400 с.

31. Введенский A.B., Бобринская Е.В. Твердофазная поверхностная адсорбция компонентов в системе Ag Au | F H20 и строение двойного электрического слоя//Конденсированные системы и межфазные границы, 1999. Т. 1. № 1.

32. Верезуб H.A., Леднев А.К., Мяльдун А.З., и др. Физическое моделирование конвективных процессов при выращивании кристаллов методом Чохральского // Кристаллография. М., 1999. Т. 44. № 6. С. 1125 1131.

33. Вертушков Г.Н. Влияние силы тяжести на рост и растворение кристаллов в природе // ЗВМО. М., 1958. Ч. 87. Вып. 4. С. 469 476.

34. Волошин А.Э., Руднева Е.Б., Смирнова И.Ю., Зайцева Н.П., Смольский МЛ. Влияние морфологии поверхности на однородность кристаллов KDP // Кристаллография и минералогенезис: Международная конференция им. Г.Г. Леммлейна. СПб., 2001. С. 423.

35. Воронков В.В. //Кристаллография. М., 1967. Т. 12. С. 831.

36. Воронков В.В. Коэффициент захвата примеси из расплава как функция угла наклона ступенчатой поверхности и скорости роста // Рост кристаллов. М.: Наука, 1975. Т.П. С. 357-367.

37. Гаррелс P.M., Крайст Ч.Л. Растворы, минералы, равновесия. М.: Мир, 1965. 368с.

38. Гершанов В.Ю., Гармашов С.И., Белецкая A.B., Миняев А.Р. Эффект переключения потоков компонентов жидкой фазы асимметричными колебаниями температуры // Кристаллография. М., 2000. Т. 45. № 3. С. 568-572.

39. Гидродинамика. Пермь: Ученые записки Пермского пединститута. 1976. №152. Вып. 9. 177 с.

40. Гинзбург В.М., Степанов Б.М. Голографические измерения. М.: Радио и связь, 1981.310 с.

41. Гинзбург В.М., Степанов Б.М. Голография в метрологии и измерительной технике // В кн.: Научные Труды «Голография. Экспериментальная физика»

42. Всесоюзного научно-исследовательского института оптико-физических явлений. Сер. Б. Вып. 2. М., 1972. С. 6.

43. Глазов А.И., Трейвус Е.Б., Михайлов В.В. Световые фигуры от граней роста кристаллов и их использование в онтогенических исследованиях // ЗВМО. М., 2000. Ч. СХХ1Х. № 5. С. 95 106.

44. Гликин А.Э., Синай М.Ю. Морфолого-генетическая классификация продуктов замещения кристаллов// ЗВМО. М., 1991. 4.120. Вып. 1. С. 3 17.

45. Госсорг Ж. Инфракрасная термография: основы, техника, применение, (пер. с французского). М.: Мир, 1988.260 с.

46. Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогении минералов (индивиды). М.: Мир, 1975. С.335-339.

47. Гусева Е. В., Орлов Р. Ю. Спектроскопия комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия). Применение в минералогии и материаловедении // Изв. АН СССР, 1989. № 4. С. 84 95.

48. Добролюбов А.И. Волновой перенос вещества. Минск: Беларуская наука, 1996. С. 83.

49. Дубнищев Ю.Н., Меледин В.Г., Наумов И.В., Сотников В.В. Лазерная диагностика низкоскоростных закрученных потоков // Автометрия, 2000. № 5. С. 30-39.

50. Дубнищев Ю.Н., Ринкевичюс Б.С. Методы лазерной доплеровской анемометрии. М.: Наука, 1982. 304 с.

51. Жибарт, П., Коллин Г. Выращивание монокристаллов реакцией переноса из газовой фазы. В кн. «Выращивание монокристаллов» (под ред. проф. Сюше Ж.П.). М.: Металургия, 1970. С. 136-141.

52. Касаткин А.П. Ударные волны центров роста на гранях тетраэдра и куба кристаллов ИаВгОз // Кристаллография, 1964. Т. 9. Вып. 2. С. 302 305.

53. Ковалева Е.В., Шустин O.A., Рашкович JI.H. Атомно-силовая микроскопия БФК // Кристаллография и минералогенезис: Международная конференция им. Г.Г. Леммлейна. СПб., 2001. С. 203.

54. Козлова О.Г. Рост и морфология кристаллов. 3-е изд. М.: МГУ, 1980. С. 357.

55. Косарев A.B. Динамика эволюции неравновесных диссипативных сред // ИПК "Оренбурггазпромпечать", 2001. 144 с.

56. Краснова Н.И., Петров Т.Г. Генезис минеральных индивидов и агрегатов. СПб.: Невский курьер, 1997. С.188 195.

57. Краснова Н.М., Петров Т.Г., Кочурова Т.А. Опыт определения векторов максимальной скорости роста кристаллов // ЗВМО, 1970. Вып. 6. С.730 735.

58. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: изд-во физ.-мат. лит-ры, 1969. 699 с.

59. Левшин Л.В., Салецкий A.M., Оптические методы исследования молекулярных систем // Молекулярная спектроскопия. М.: МГУ. 1994. Т.1.

60. Леммлейн Г.Г. Морфология и генезис кристаллов. М.: Наука, 1973,327 с.

61. Лэнд Т., Де Йорео Д., Мартин Т. Атомно-силовая микроскопия холмиков роста и динамики ступеней на гранях {100} и {101} кристаллов KDP // Кристаллография. М., 1999. Т. 44. № 4. С. 704 716.

62. Майар Ж.-П. Применение фурье-спектроскопии в ближней инфракрасной области к астрономическим проблемам. М.: Мир, 1972. С. 128-200.

63. Майорова А.Ф. Термоаналитические методы исследования // Химия. М., 1998.С. 78.

64. Маркова (Пискунова) H.H. Асхабов A.M. Влияние гидродинамики на кинетические параметры кристаллизации // Струюура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы IV науч. конф. Сыктывкар, 1995. С.37 38.

65. Мелихов И.В., Белоусова М.Я., Руднев H.A., Булузов Н.Р. Флуюуации скоростей роста микрокристаллов // Кристаллография, 1974. Т. 19. Вып. 6. С. 1263-1267.

66. Мревлишвили Г.М., Привалов П.Л. Исследование гидратации макромолекул калориметрическим методом // Состояние и роль воды в биологических объектах. М.: Наука, 1967. С. 87 92.

67. Неразрушающий контроль. Практическое пособие под редакцией В. В. Сухорукова. Книга 5 "Интроскопия и автоматизация контроля". М.: Наука, 1997. 329 с.

68. Нюссик Я.М. Принципы слежения за ростом кристаллов. JL: Наука, 1979. 52 с.

69. Онищина Я.М., Мокиевский В.А. Татарский В.Б. Поведение вициналей октаэдра квасцов в направленном потоке раствора // ЗВМО. М., 1969. Вып.2. С.230-232.

70. Петров Т.Г., Пунин Ю.О., Трейвус Е.Б. и др. Микроскопический метод изучения фазовых равновесий и кристаллизации // В кн. Массовая кристаллизация. М., 1975. Вып. 1. С. 9- 17.

71. Петровский В.А. Рост кристаллов в гетерогенных растворах.: Наука, 1983. 144 с.

72. Пискунова H.H. Реконструкция динамики кристаллогенетических процессов с помощью программ морфинга // Структура, вещество, история литосферы

73. Тимано-Североуральского сегмента: Материалы 9-й научной. Конф. Сыктывкар, 2000. С. 122-124.

74. Пискунова H.H., Асхабов A.M., Радаев В.А. Динамика процессов на растущей поверхности кристаллов по данным атомно-силовой микроскопии // Тез. докладов X Национальной конференции по росту кристаллов. Москва, 2000. С. 78.

75. Пискунова H.H., Голубев Е.А., Радаев В.А. Исследование растущей поверхности кристаллов методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) // Кинетика и механизм кристаллизации: Тезисы докладов межд. научн. конф., Иваново, 2000. С. 92.

76. Пискунова H.H., Голубев Е.А., Радаев В.А. Прямое наблюдение роста кристаллов методом АСМ // Тезисы XIV Коми Республиканской молодежной научной конференции. Сыктывкар, 2000. С. 138 139.

77. Пискунова H.H., Голубев Е.А., Радаев В.А. Прямое наблюдение роста кристаллов методом атомно силовой микроскопии (АСМ) // Материалы докладов XIV Коми Республиканской молодежной научной конференции, Сыктывкар, 2000. С. 99 - 102.

78. Пискунова H.H., Асхабов A.M. Элементарные процессы роста кристаллов из раствора по данным АСМ-исследований // Кристаллография и минералогенезис: Международная конференция им. Г.Г. Леммлейна. СПб, 2001. С. 283—284.

79. Пискунова H.H. Морфология поверхности кристалла в потоке раствора // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: Материалы X научной конференции. Сыктывкар: Геопринт, 2001. С.151 154.

80. Пискунова H.H. Особенности взаимодействия сканирующего узла АСМ с пограничным слоем растущего кристалла // Новые идеи и концепции в минералогии: Материалы III Международного минералогического семинара, Сыктывкар, 2002. С. 166 167.

81. Пискунова H.H. Взаимодействие растущих ступеней с ямками различнойкприроды // Труды 10-ой Национальной конференции по росту кристаллов, М., 2002. С. 282.

82. Пискунова H.H. Взаимодействие ступеней роста с препятствиями на растущей грани // Материалы 11-й научной «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента». Сыктывкар: Геопринт, 2002. С.151 154.

83. Полянин А.Д., Вязьмин A.B. Массо- и теплообмен частиц с потоком // Теоретические основы химической технологии, 1995. Т. 29. №2. С. 141-153.

84. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловыхдвигателей до диссипативных структур. М.: Мир, 2002. 461 с.

85. Пунин Ю.О., Петров Т.Г. Аномалии скоростей роста кристаллов хлорида калия из водных растворов // Рост кристаллов. М., 1972. Т.9. С. 76 79.

86. Ракин В.И., Асхабов A.M., Петровский В.А. Голографические и теневые методы в исследовании процессов роста кристаллов. Сыктывкар, 1983. 32 с. (Сер. Препринтов «Новые научные методики»).

87. Ракин В.И. Голографометрия кристаллообразующих сред. JL: Наука, 1990. 96 с.

88. Ракин В.И., Асхабов A.M. Моделирование эволюции струйных течений в процессах минералообразования. Экспериментальные методы. Сыктывкар: Геопринт, 1995.26 с.

89. Ракин В.И. Пространственные неоднородности в кристаллообразующей системе. Екатеринбург, 2003. С103 113.

90. Рашкович JI.H., Шустин O.A., Черневич Т.Г. Флуктуация ступеней на гранях кристаллов дигидрофосфата калия в растворе // Физика твердого тела. М., 2000. Т. 42. Вып. 10. С. 1869-1873.

91. Рашкович Л.Н., Гвоздев Н.В., Сильникова М.И., Чернов A.A. Флуктуации скорости движения ступеней и формирование дислокационной спирали на грани (101) моноклинной модификации лизоцима // Кристаллография. М., 2002. Т.47. №5. С. 925-932.

92. Рашкович JI.H., Петрова Е.В., Шустин O.A., Черневич Т.Г. Формирование дислокационной спирали на грани (010) кристалла бифталата калия // Физика твердого тела. М., 2003. Т. 45. Вып 2. С. 378.

93. Рехвиашвили С.Ш. Некоторые вопросы термодинамики контактного взаимодействия в атомно-силовом микроскопе // Журнал технической физики М, 2000. Т. 71. Вып. 10. С. 131-134.

94. Рудаков А. М., Сергиевский В. В. Моделирование ЭДС и активности воды в растворах NaCl и KCl 24 // Вестник Московского государственного инженерно физического института (технический университета), 1998. С. 23.

95. Сангвал К. Травление кристаллов. Теория, эксперимент, практика. Пер. с англ. М.: Мир. 1990. С. 37- 152.

96. Сильникова М.И., Гвоздев Н.В. Атомно-силовая микроскопия ромбической и моноклинной модификации лизоцима // Кристаллография и минералогенезис: Международная конференция им. Г.Г. Леммлейна. СПб., 2001. С. 360.

97. Себиси Т., Брэдшоу П. Конвективный теплообмен. М.: Мир, 1987. 590 с.

98. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров // Кн. под ред. И.В. Яминского. М.: Научный мир, 1997. 88 с.

99. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия. Основы, техника, аналитическое применение. Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 327 с.

100. Соболев С.Л. Локально-неравновесные модели процессов переноса // Успехи физических наук, 1997. Т. 167. №10. С. 1095 1106.

101. Несовременная кристаллография. Т.З. Образование кристаллов. М., 1980. С. 7 -232.

102. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов (под ред. Г. Камминс и Э. Пайк). М.: Мир, 1978. С. 11 286.

103. Стрикленд-Констэбл Р.Ф. Кинетика и механизм кристаллизации. JI.: Недра, 1971.310 с.

104. Суслов A.A., Чижик С.А. Сканирующие зондовые микроскопы (обзор) // Материалы, технологии, инструмент. М., 1997. Т. 2. № 3. С. 78 89.

105. Темкин Д.Е. Кинетические условия на фронте роста смешанного кристалла // Рост кристаллов. М., 1967. Т. 1. С. 134.

106. Толочко Н.К., Янусов В.А., Мяльдун А.З., Ядройцев И.А. Некоторые особенности кинетики роста и растворения кристаллов квасцов и KDP // Кристаллография. М., 1999. Т. 44. № 6. С. 1132 1138.

107. Толстихина АЛ. Атомно-силовая микроскопия в исследовании морфологии поверхности кристаллов и пленок // Тез. докладов 10-ой Национальной конференции по росту кристаллов. М., 2000. С. 122.

108. Трейвус Е.Б. Введение в термодинамику кристаллогенезиса. JL: Изд-во ЛГУ, 1990. С. 90-150.

109. Трейвус Е.Б. Измерение скорости роста кристаллической грани с отклонением ее от вертикали в режиме свободной конвекции // ЗВМО. М., 1974. Ч. 103. Вып. 5. С.640 —641.

110. Трейвус Е.Б. Изучение колебаний скоростей роста кристаллов с помощью методов теории случайных процессов // В кн.: Механизм и кинетика кристаллизации (Тез. докладов V Всесоюзн. совещ. по росту кристаллов). Т. 1. Тбилиси, 1977. С. 102- 108.

111. Трейвус Е.Б. Кинетика роста и растворения кристаллов. JI.: Изд-во ЛГУ, 1979. 248 с.

112. Трейвус Е.Б., Пунин Ю.О., Ушаковская Т.В., Артемова О.И. К вопросу о поведении скоростей роста кристаллов во времени // Кристаллография. М., 1975. Т.20. Вып. 1.С. 199-201.

113. Фабелинский И.Л. Спектры света молекулярного рассеяния и некоторые их применения // УФН. М., 1994. С. 897 935.

114. Фирсов Д.С. Туннельно-зондовая спектроскопия поверхностей кристаллов в атмосферных условиях: Автореф. дис.канд. физ.-мат. наук. Рязань, 2000. 18 с.

115. Франке В.Д., Гликин А.Э, Табуне Э.В., Леонтьева O.A. Равновесия смешанных кристаллов с растворами и их анализ // Кристаллография и минералогенезис: Международная конференция им. Г.Г. Леммлейна. СПб, 2001. С. 109.

116. Хейман Р.Б. Растворение кристаллов. Теория и практика. Л.: Недра, 1979. 268 с.

117. Чернов A.A. Рашкович Л.Н., Смольский И.Л. и др. Процессы роста кристаллов из водных растворов (группа KDP) // Рост кристаллов. М.: Наука, 1986. Т.15. С .43 88.

118. Чернов A.A. О влиянии примесей на скорость роста кристалла // Рост кристаллов. М.: Наука, 1961. Т. З.С. 47 58.

119. Чернов A.A. Слоисто-спиральный рост кристаллов // Успехи физических наук, 1961. Т. 73. Вып. 2. С. 1277- 1331.

120. Чернов A.A. Устойчивость плоского фронта при анизотропной поверхностной кинетике. В кн. Рост кристаллов. Т. 11. Ереван, 1975. С. 221 - 230.

121. Чернов A.A., Смольский И.Л., Парвов В.Ф. Рентгенотопографическое исследование процесса роста кристаллов ADP // Кристаллография. М., 1980. Т.25. Вып. 4. С.821 828.

122. Чернов A.A., Кузнецов Ю.Г., Смольский Я. Л., Рожанский ВЛ. Гидродинамические эффекты при росте кристаллов ADP из водных растворов в кинетическом режиме // Кристаллография. М., 1986. Т.31. № 6. С. 1193 1200.

123. Шафрановский И.И. Очерки по минералогической кристаллографии. Л.: Наука, 1974. 152 с.

124. Шефталь H.H. Закономерности реального кристаллообразования и некоторые принципы выращивания монокристаллов // Рост кристаллов. М: Наука, 1974. Т.П. С. 210-218.

125. Шефталь H.H. Процессы реального кристаллообразования. М.: Наука, 1977. 234 с.

126. Штыков С.Н., Горячева И.Ю. Аналитическая люминесцентная спектроскопия в микрогетерогенных супра- и надмолекулярных самоассоциирующих организованных средах // Оптика и спектроскопия, 1997. Т.83. № 4. С. 698 703.

127. Шубников А.В. Избранные труды по кристаллографии. М.: Наука, 1975. 557 с.

128. Щербаков В.В. Влияние температуры и давления на диэлектрические характеристики предельную высокочастотную электропроводность воды // Электрохимия. М., 1998. Т. 34. № 11. С. 1349 1353.

129. Щербаков В.В., Ермаков В.И. Измерение электропроводности и диэлектрической проницаемости растворов электролитов // Электронный журнал "Исследовано в России". М., 1999. С. 36.

130. Юшкин Н.П. Теория микроблочного роста кристаллов в природных гетерогенных растворах // Научные доклады Коми филиала АН СССР, 1971. Вып. 1.49 с.

131. Яминский И.В., Тишин A.M. Магнитно-силовая микроскопия поверхности // Успехи химии, 1999. Т. 68. № 3. С. 187 193.

132. Advances in Structure Analysis // Czech and Slovak Crystallographic Association. Praha. 2001.502 р.

133. Askhabov A.M., Markova N.N. Piskunova N.N. The role of hydrodynamics in crystallization kinetics // EMPG-VI: Abstracts. Beyreuth, Germany, 1996. P.29.

134. Astier J.P., Bokern D., Lapena L., Veesler S. a- amylase crystal growth investigated by in situ atomic force microscopy // J. of Crystal Growth, 2001. V. 226. P. 294 -302.

135. Aswal D.K., Shinmura M., Hayakawa Y., Kumagawa M. In situ observation of melting/dissoution, nucleation and growth of NdBa2Cu3Ox by high temperature optical microscopy // J. of Crystal Growth, 1998. V. 193. P. 61 70.

136. Balibar S., Gallet F., Rolley E. The dynamic roughening of crystals // J. of Crystal Growth, 1990. №. 99. P. 46 53.

137. Becker U., Gasharova B. AFM observations and simulations of jarosite growth at the molecular scale: probing the basis for the incorporation of foreign ions into jarosite as a storage mineral // Phys. Cham. Minerals, 2001. V. 28. P. 545 556.

138. Berglund K., Feng L., Wang F. Use of ATR FTIR for control of batch crystallization // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. I. P. 22.

139. Bottomley L.A. Scanning Probe Microscopy // Anal. Chem., 1998. V.70. №. 12. P.425 -475.

140. Brice J. The Growth of Crystals from Liquids. Amsterdam: North-Holland, 1973. P. 311.

141. Chirawa J.-I., Technique for the video display of X RAY topographic images and its application to the study of crystal growth // J. of Crystal Growth, 1974. V. 24-25. P. 61-68.

142. Davey R. Using SAXS and WAXD for in- situ observation of crystallization from liquid phases // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. I. P. 22.

143. Du Boulay D.J., Oono A., Ishizawa N., Atake T. A synchrotron study of charge density in p Si3N4. // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. I. P. 165.

144. Dubnistchev Yu.N. Optical methods for diagnosis of flows // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 1998. № 6. P. 74-83.

145. Edwards H. New method to estimate step heights in scanning-probe microscope images //Nanotechnology, 1997. V. 8. P. 6-9.

146. Ester G.R., Halfpenny P.J. Observation of two-dimensional nucleation on the {010} face of potassium hydrogen phthalate (KAP) crystals using ex situ atomic force microscopy // J. of Crystal Growth, 1998. V. 187. P. 111 118.

147. Ester G.R., Price R., Halfpenny P.J. An atomic force microscopic investigation of surface degradation of potassium hydrogen phthalate (KAP) crystals caused by removal from solution // J. of Crystal Growth, 1997. V. 182. P. 95 102.

148. Fujii T., Imabory R., Kawakatsu H., Watanabe S., Bleuler H. Atomic force microscope for direct comparison measurement of step height and crystalline lattice spacing// Nanotechnology, 1999. V. 10. P. 380-384.

149. Hillner P.E., Manne S., Hansma P.K., Gratz A.J. Atomic Force Microscope: A New Tool for Imaging Crystal Growth Processes // Faraday Discuss, 1993. №. 95. P. 191— 197.

150. Jakimchuk V.I. LDA-technique for slow flows. PARTEC 98: Int. Cong. Part. Tech.: 7th Europ. Symp. Part. Charact., Nuernberg, Germany, 10-12 March 1998, Preprint 1, P.275 -284.

151. Jing Ni, Chuan-Jian Zhong, Shelley J. Coldiron, and Marc D. Porter. Electrochemically actuated mercury pump for fluid flow and delivery // Analytical Chemistry, 2001. № 73. C.103 110.

152. Kumakhov M.A., Koviev E.K., Akchurin M.S., Polyakov S.N. Capillary optics in X-RAY diffractometry of crystals // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. II. P. 211.

153. Kuznetsov Y.G., Malkin A.J., McPherson A. AFM studies of the nucleation and growth mechanisms of macromolecular crystals // J. of Crystal Growth, 1999. V. 196. P. 489 502.

154. Lee T.K., Park H.J., Chung S.J. Growth and poling of BATIO3 single crystals.// Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. I. P. 168.

155. Lian Li, Tsukamoto K., Sunagawa I. Impurity adsorption and changes in aqueous solution growth KC1 crystals // J. of Crystal Growth, 1990. №. 99. P. 150 155.

156. Maynes D., Klewicki J., McMurtry P., Robey H. Hydrodynamic scaling in the rapid growth of crystals from solution // J. of Crystal Growth, 1997. V. 178. P. 545 558.

157. Mills D.M., Hasnain S.S., Kamitsubo H. Journal of synchrotron radiation: current status and issues // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V.I. P. 63.

158. Moore M., Petrashov V.T., Laundy D., Shaikhaidarov R., Allerton J.J. A scanning microscope for hard synchrotron X-radiation // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. I. P. 75.

159. Mullin J.W., Amatovivadhana A. Growth kinetics of ammonium and potassium dihydrogen phosphate crystals // J. Appl. Chem., 1967. V. 17. №. 5. P. 151.

160. Nemoto T., Takajo D., Isoda S. Structures of the initial adsorbed layers of stearic acid at liquid / solid interface // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. II. P. 361.

161. Ohara M., Reid R.C. Modeling crystal growth Rates from solution. New York, 1973. P. 272.

162. Ohmura R., Shietomi T., Mori Y.H. Formation, growth and dissociation of clathrate hydrate crystals in liquid water in contact with a hydrophobic hydrate-forming liquid // J. Crystal Growth, 1999. V.196. P.164 173.

163. Onuma K., Tsukamoto K., Sunagawa I. Dissolution kinetics of K-alum crystals // J. Crystal Growth, 1991. V.l 10. №.4. P.724-744.

164. Pina C., Becker U., Risthaus P., Bosbach D., Putnis A. Molecular- scale mechanisms of crystal growth in barite // Letters to nature, 1998. P. 483 486.

165. Pina C., Bosbach D., Prieto M., Putnis A. Microtopography of the barite (001) face during growth: AFM observations and PBC theory // J. of Crystal Growth, 1998. №.187. P. 119-125.

166. Piskunova N.N. Askhabov A.M., Radaev V.A. Direct observation of elementary processes of crystal growth from water solution // Proceedings of 20 ^ European Crystallographic Meeting, Krakow, 2001, Poland. P 253.

167. Piskunova N.N. NaCl crystal in the system (NaCl KC1 - H20) (AFM data) // Prossedings of Microscopy Conference MC-2003, Dresden, Germany, 2003. V. 9. Sup. 3. P 136-137; and Microsc. Microanal. 9 (Suppl. 3), 2003. P 136 - 137.

168. Plomp M., Nijdam A.J., van Enckevort W.J.P. The structure of coarse crystal surfaces: the (001) face of K2Cr207 crystals growth from aqueous solution as an example // J. of Crystal Growth, 1998. V. 193. P. 389 401.

169. Prieto M., Putnis A., Fernandez-Diaz L. Factors controlling the kinetics of crystallization: supersaturation evolution in a porous medium. Application to barite crystallization // Geol. Mag., 1990. №. 127 (6). P. 485 495.

170. Putnis C., Pina C.M., Putnis A. An atomic force microscope study of the inhibition of barite growth by organic additives // G.G. Lemmlein's International Conference "Crystallography and Mineralogenezis". S.-Pb., 2001. P. 310.

171. Qi Hong, Marco Fidel Suarez, Barry A. Coles, Richard G. Compton. Mechanism of Solid/Liquid Interfacial Reactions. The Maleic Acid Driven Dissolution of Calcite:

172. An Atomic Force Microscopy Study under Defined Hydrodynamic Conditions // J. Phys. Chem.B., 1997. №. 101. P. 5557-5564.

173. Rashkovich L.N. Step fluctuations in crystal growth from solution // G.G. Lemmlein's International Conference "Crystallography and Mineralogenezis". S.-Pb., 2001. P. 317.

174. Rashkovich L.N., Kronsky N.V. Influence of Fe3+ and Al3+ ions on the kinetics of steps on the {100} faces ofKDP//J. of Crystal Growth, 1997. №. 182. P. 434-441.

175. Rashkovich L.N., Shustin O.A., Chernevich T.G. Atomic force microscopy of KH2P04 crystallization in moist media // J. of Crystal Growth, 1999. V. 206. P. 252 -254.

176. Shanina S.N., Golubev E.A. Atomic force microscopy (AFM) in research of microinclusions in halite // Proceeding of 8th World Salt Symposium. Haaha. Elsevier Press, 2000. V.2. P.713 718.

177. Shangfeng Y., Gendo S., Jing T., Bingwei M., Jianmin W., Zhengdong L. Surface topography of rapidly grown KH2P04 crystals with additives: ex situ investigation by atomic fore microscopy // J. of Crystal Growth. 1999. V. 203. P. 425 433.

178. Shindo H., Seo A., Ohashi M., Iwata K. Atomic force microscopic observation of surface processes on salts in humid air // Proceeding of 8th World Salt Symposium. Haaha, 2000. V.2. P.719 724.

179. Skatkov L. Investigation of the solid surface structural ingomogeneities by small -angle X- RAY scattering- // Abstracts of XIX Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography, 2002. V. I. P. 65.

180. Smolski I.L., Chernov A.A., Parvov V.F. et al In situ X-ray topography for investigation of the ADP crystal growth kinetics // Progr. and abstracts Second European Conference on crystal growth. Lancaster, 1979. P.31.

181. Teng H., Dove P., Orme C., De Yoreo J. Thermodynamics of Calcite Growth: Baseline for Understanding Biomineral Formation // Science, 1998. V. 282. P. 724 -727.

182. Voronkov V.V., Rashkovich L.N. Step Kinetics in the Presence of Mobile Adsorbed Impurity//J. Crystal Growth, 1994. v. 144. P. 107.