зародышеобразование иначе зарождение новой фазы; нуклеация (англ. nucleation) — процесс флуктуационного образования жизнеспособных центров выделения новой фазы при фазовых переходах первого рода и химических реакциях.

Описание

Зародышеобразование, как правило, происходит при метастабильном состоянии исходной системы. В однородной фазе благодаря флуктуациям образуются небольшие скопления другой фазы; например, в паре образуются капельки жидкости. Если пар является устойчивой фазой, то эти капельки всегда неустойчивы и с течением времени исчезают. Если пар переохлажден, то при достаточно больших размерах появившихся в нем капелек последние оказываются устойчивыми и, с течением времени, будут продолжать расти, делаясь как бы центрами конденсации пара. Существует определенный минимальный, «критический» размер, которым должен обладать возникающий в метастабильной фазе зародышновой фазы для того, чтобы он стал центром образования этой фазы.

Различают гомогенное зародышеобразование (в объеме материнской фазы) и гетерогенное (на посторонних частицах, границах раздела и др.).

Примерами зародышеобразования являются:

  • процесс кристаллизации (образование кристаллов из растворов или расплавов) начинается с процесса зародышеобразования. Если зародышеобразование происходит в объеме фазы, то оно называется гомогенное;
  • образование пузырьков углекислого газа в газированной воде после уменьшения давления в сосуде. Зародышеобразование происходит быстрее и легче на стенках сосуда, границах раздела или инородных частицах (гетерогенное зародышеобразование).

Зародышеобразование играет важную роль на начальной стадии роста тонких пленок (критический размер островка).

Автор

  • Саранин Александр Александрович

Источник

  1. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Ч. 1, § 162 // Образование зародышей при фазовых переходах. — М.: Наука, 1976. — 579 с.

Напишите нам