Cristal Gemme

En termes expérimentaux, il existe un autre mécanisme de croissance.

Burton, Cabrera et Franck (BCF) (1951)^[1] ont proposé un mécanisme à très faible sursaturation et donc en absence de nucléation de surface.

Un cristal comporte de nombreux défauts. Les défauts peuvent être ponctuels ou affecter des plans réticulaires entiers. Dans ce dernier cas, le défaut, appelé dislocation, se développe jusqu'à la surface du cristal. Cette théorie, la plus communément admise, suppose que la croissance se fait en spirales à partir de dislocations : formation de dislocations vis (i) sur les faces, qui se traduit par la formation de marches (ii), suivie de la croissance des faces en spirale (iii). Le soluté se déposerait sur les faces cristallines, puis migrerait à la surface jusque vers les dislocations.

Il existe deux types de spirales : des spirales circulaires et des spirales tétragonales.

Cette théorie est connue sous le nom de théorie BCF.

Dans ce cas là, la vitesse de croissance peut être calculée à partir de la sursaturation relative^[2] \[\sigma \] :

avec \(A_{BCF}\) et \(B_{BCF}\) , constantes dépendantes de la température.

Pour de faibles sursaturations, la vitesse de croissance est donc proportionnelle au carré du degré de sursaturation : \(G_I ^{BCF} = A_{BCF} \sigma ^2\). Pour des valeurs de \[\sigma \] plus grandes, la vitesse d'intégration est proportionnelle au degré de sursaturation :\(G_I ^{BCF} = A_{BCF} B_{BCF} \sigma \).