Als Grundprinzip gilt: In einer gesättigten Lösung wird durch Verdampfen des Lösungsmittels oder durch Abkühlung der Lösung eine geringe Übersättigung erzeugt. Die gelösten Atome oder Moleküle werden langsam an einem Keimling abgeschieden und orientiert ins Kristallgitter eingebaut. Dadurch wächst der Kristall mit geraden Wachstumsflächen. Eine Anleitung zum Selberzüchten finden Sie hier.
Alaunkristall mit Wachstumssteifen gezüchtet
aus wässriger Lösung |
Wismut-Kristalle gezüchtet aus Schmelze |
Quarzkristall gezüchtet in hydrothermaler Lösung
im Autoklaven. |
Alle oben gezeigten künstlich gezüchten Kristalle zeigen Besonderheiten.
Der abgebildete Alauneinkristall zeigt Wachstumssteifen durch geringe Konzentrationsänderungen
in der wässrigen Lösung während des Wachstumsprozesses. Die dendritisch
verwachsenen Wismutkristalle entstanden durch eine Übersättigung bei
zu hoher Abkühlungsgeschwindigkeit. Dadurch entstanden viele Keimlinge,
die dann weiterwuchsen. Im Quarzeinkristall ist in der Mitte noch der helle
farblose Quarzkeimling zu erkennen. Als Keimling wurde eine Quarzplatte geschnitten
senkrecht zur c-Achse verwendet. Durch höhere Konzentrationen von Fe2+
in der Wachstumslösung kam es zu Farbänderung im Kristall (Zonierung).
Durch kleinere Änderungen der Wachstumsbedingungen bildeten sich Wachstumsstreifen
aus.
Germaniumeikristall gezogen nach dem Czochalski-Verfahren |
Korund - Synthetische Fertigung nach dem Verneuil-Verfahren
|
Für den Bau Integrierte Schaltkreise werden Silizium- und Germaniumeinkristalle
nach dem Czochalski-Verfahren
unter ständigem Drehen aus einem Tiegel gezogen. Für die Züchtung
von Schmuck- und Laser-Korundeinkristallen wird nach dem Verneuil-Verfahren
flüssiges Aluminuiumoxid auf einen rotierenden Keimling gespritzt.
Einen Überblick über alle modernen Kristallzuchtverfahren finden Sie hier