(Mn,Fe)S单晶体的生长形态

观察发现，除了平衡态的完整14面体(Mn,Fe)S单晶体之外，还有多种生长形态的单晶体，如图1的哑铃状，图2～图7,是一组显示晶体层状生长特征单晶体形态。图2的条状形态，图4的纺锤状，图5，图6显示的是在气泡壁晶界处的条状、锥状(Mn,Fe)S单晶体形貌，图7图8看到的是在气泡凹坑中的棒状、异形(Mn,Fe)S单晶体形貌等。它们的表面都是由{111}和{100}两种晶面族构成，即被六角形晶面和正方形或长方形晶面所覆盖。各种形态都有明显的棱角、生长台阶，晶体始终保持平的平面向前长大。很明显，这些生长形态与结晶前的(Mn,Fe)S熔体形态、在气泡壁上所处的位置、受到限制的周围环境、热力学条件有关。观察还发现在凹坑中的(Mn,Fe)S单晶体与凹坑有明显的空隙，证明了(Mn,Fe)S单晶体生长经历了熔体—固相生长过程，同时伴随体积的收缩。

图1  哑铃状(Mn,Fe)S单晶体

图2  条状(Mn,Fe)S单晶体

图3  特殊形态的(Mn,Fe)S单晶体

图4  纺锤状(Mn,Fe)S单晶体

图5  在气泡壁晶界处条状(Mn,Fe)S单晶体

图6  在气泡壁晶界处的锥状(Mn,Fe)S单晶体

图7  在气泡壁晶界处的棒状(Mn,Fe)S单晶体

图8  在气泡壁晶界处的异形(Mn,Fe)S单晶体