Formation of step density shock waves on vicinal NaCl(100) growth surfaces

Abstract

The morphology of the growth surface near NaCl(100), formed during the pore motion in a crystal due to the temperature gradient, has been studied by the electron microscopic method of vacuum decoration. It is shown that at T = 950 K and Δμ/kΤ = 4·10⁻³, the profile of the vicinal surface in the <11> direction is represented by monoatomic steps, while in the <10> direction, as the surface curvature increases, there is a grouping of steps with the formation of macrosteps – bunches of elementary steps separated by areas of atomically smooth terraces. The sawtooth dependence of the step density on the longitudinal coordinate is described by a particular solution of the Burgers equation for a shock wave. Data on the parameters of three shock waves and the time of their formation are obtained.

Електронно-мікроскопічним методом вакуумного декорування досліджена морфологія поверхні росту поблизу NaCl(100), що сформувалася під час руху пори в кристалі під дією градієнта температури. Показано, що при T = 950 K and Δμ/kΤ = 4·10⁻³ профіль віцинальної поверхні в напрямку <11> представлений моноатомними сходинками, тоді як у напрямку <10>, зі збільшенням кривизни поверхні, спостерігається групування сходинок з утворенням макросходин – згустків елементарних сходинок, розділених ділянками атомно-гладких терас. Пилкоподібна залежність густини сходин від поздовжньої координати описана частинним розв’язком рівняння Бюргерса для ударної хвилі. Отримано дані про параметри трьох ударних хвиль і час їх формування.

Электронно-микроскопическим методом вакуумного декорирования исследована морфология поверхности роста вблизи NaCl(100), сформировавшейся при движении поры в кристалле под действием градиента температуры. Показано, что при T = 950 K and Δμ/kΤ = 4·10⁻³ профиль вицинальной поверхности в направлении <11> представлен моноатомными ступенями, тогда как в направлении <10>, по мере увеличения кривизны поверхности, наблюдается группирование ступеней с образованием макроступеней – сгустков элементарных ступеней, разделенных участками атомно-гладких террас. Пилообразная зависимость плотности ступеней от продольной координаты описана частным решением уравнения Бюргерса для ударной волны. Получены данные о параметрах трех ударных волн и времени их формирования.