kidekasvuun

Kidekasvu on prosessi, jossa aine järjestäytyy säännölliseksi kiteiseksi rakenteeksi. Prosessi alkaa nukleaatiossa, jossa muodostuu pienikokoisia kiteitä, ja tämän jälkeen niitä tai niiden reunoja pitkin tapahtuu lisäys, eli aine lisätään olemassa olevaan kidejaksoon. Nukleaatio voi olla homogeeninen eli syntyy samaan faasiseen ympäristöön tai heterogeeninen, jolloin vierasesine tai epäpuhtaus edistää kidekasvua.

Kidekasvun muoto riippuu kasvutavasta. Tyypillisesti kasvua ohjaavat energiansäätely ja pinnan struktuuri: kerroksittainen kasvu, jossa atomit lisätään yhdeltä, tasaiselta tasolta, sekä saarekkeikasvu, jossa määräytyy kidepinnan pienemmät energiatasot. Kasvulle vaikuttavat kidealustan ja ympäristön välinen vuorovaikutus sekä suuntautuneet kasvupinnat.

Kidekasvulle tärkeitä tekijöitä ovat supersaturaatio eli aineen epätyypillinen pitoisuus, lämpötila, paine sekä liuoksen tai höyryn koostumus. Kidekasvuun vaikuttavat lisäksi ympäristön kemialliset ja fysikaaliset tekijät, kuten epäpuhtaudet, pH-arvo ja kiinteän faasin korkea energiatila voivat muuttaa kasvunopeutta sekä kidepintojen muotoa. Kasvua voidaan ohjata säätämällä näitä olosuhteita sekä käyttämällä esijärjestettyjä alustoja tai ravisteita.

Kidekasvulla on merkittävä rooli monissa valinnoissa: puolijohteissa ja optisissa materiaaleissa sekä lääkeaineiden polymorfian hallinnassa. Se vaikuttaa mineraalien muodostumiseen geologiassa sekä nanoteknologian ja kerrosrakenteisten materiaalien suunnitteluun. Ymmärrys kidekasvusta mahdollistaa kontrolloidun kiteisen rakenteen saavuttamisen, jolla on vaikutusta materiaalien ominaisuuksiin kuten tiheyteen, kovuuteen ja johtavuuteen.