晶体生长机理研究综述
晶体生长原理和过程
晶体生长原理和过程晶体是由原子、离子或分子按照一定的几何排列方式组成的固体。
晶体生长是指在一定条件下，晶体中的原子、离子或分子按照一定的几何排列方式组成新的晶体。
晶体生长是一种自组织过程，具有自我组织、自我修复和自我调节的特点。
晶体生长的原理晶体生长的过程中，原子、离子或分子在固体、液体或气态中，通过一系列物理和化学反应，形成了具有一定晶体结构的固体。
晶体生长的原理主要包括两个方面：晶体核心形成和晶体生长。
晶体核心形成是晶体生长的起始阶段，这个阶段的关键在于形成一个具有一定晶体结构的小晶核。
晶体核心形成需要满足一定的条件，包括适当的过饱和度、适当的温度和适当的晶体结构。
一般情况下，晶体核心形成的过程是一个动态平衡的过程，需要克服一定的激活能才能实现。
晶体核心形成之后，晶体生长就开始了。
晶体生长是指晶体核心周围的原子、离子或分子按照一定的几何排列方式组成新的晶体。
晶体生长的过程是一个动态平衡的过程，需要克服一定的表面能和激活能才能实现。
晶体生长的过程晶体生长的过程主要包括三个阶段：弥散阶段、吸附阶段和扩散阶段。
弥散阶段是指原子、离子或分子从溶液中弥散到晶体表面的过程，也是晶体生长的起始阶段。
在弥散阶段中，原子、离子或分子在溶液中做无规则的热运动，当它们遇到晶体表面时，由于表面能的存在，它们会被吸附在晶体表面上，形成一个具有一定晶体结构的小晶核。
吸附阶段是指原子、离子或分子在晶体表面上的吸附和排列的过程。
在吸附阶段中，原子、离子或分子在晶体表面上做定向的热运动，当它们逐渐排列成一个具有一定晶体结构的小团簇时，晶体生长就开始了。
扩散阶段是指晶体核心周围的原子、离子或分子在晶体表面上的扩散和排列的过程。
在扩散阶段中，原子、离子或分子在晶体表面上做定向的热运动，当它们逐渐排列成一个具有一定晶体结构的大团簇时，晶体生长就完成了。
晶体生长是一个复杂的过程，需要满足一定的条件和原理才能实现。
晶体生长的研究对于晶体科学和材料科学都具有重要的意义，可以为材料的制备和性能的优化提供重要的理论和技术支持。
晶体生长原理与技术
晶体生长原理与技术晶体是一种具有高度有序结构的固体材料，其结构和性质受到其生长过程的影响。
晶体生长是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，包括温度、溶液浓度、溶剂选择、晶种质量等等。
本文将从晶体生长的基本原理和常见的生长技术两个方面进行探讨。
晶体生长的基本原理主要包括熔融法、溶液法和气相法。
熔融法是指将晶体原料加热至熔化状态，然后缓慢冷却，使晶体从熔融状态逐渐结晶出来。
溶液法是指将晶体原料溶解在溶剂中，通过控制溶液的温度、浓度和溶剂的选择，使晶体逐渐从溶液中析出。
气相法是指将晶体原料蒸发成气体，然后在一定的条件下使其在固体基底上生长成晶体。
这些方法各有优劣，可以根据具体的情况选择合适的方法进行晶体生长。
在晶体生长技术方面，常见的方法包括悬浮法、自组装法和气相沉积法。
悬浮法是指将晶体原料悬浮在溶液中，通过控制溶液的温度和浓度，使晶体逐渐生长出来。
自组装法是指利用分子自组装的原理，在固体基底上自发形成晶体结构。
气相沉积法是指将晶体原料蒸发成气体，然后在基底上沉积成晶体。
这些方法在不同的领域有着不同的应用，可以根据具体的需求选择合适的方法进行晶体生长。
晶体生长的过程受到多种因素的影响，其中温度是一个重要的因素。
温度的变化会影响晶体生长的速率和晶体的形貌，过高或过低的温度都会对晶体生长产生不利影响。
此外，溶液的浓度和溶剂的选择也会影响晶体的生长过程，合适的浓度和溶剂可以促进晶体的生长，提高晶体的质量。
晶种的质量也是影响晶体生长的重要因素，优质的晶种可以促进晶体的生长，并且对晶体的形貌和性能有着重要的影响。
总之，晶体生长是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
了解晶体生长的基本原理和常见的生长技术，可以帮助我们更好地控制晶体的生长过程，提高晶体的质量和产量。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
材料学基础中的晶体生长
材料学基础中的晶体生长晶体是许多材料的重要结构基础，所以晶体生长的研究对于材料学有着至关重要的影响。
晶体生长是指在固体、液体或气体中某种物质形成晶体的过程，晶体的形成可以是自发的，也可以是人为地加速反应。
很多重要的材料，如半导体、金属、陶瓷等，都需要通过晶体生长来进行制备。
因此，晶体生长作为材料学的基础，在学习和研究中占有重要的地位。
1. 晶体的成长方式晶体的成长可以有多种方式，有些晶体的成长方式可能很快，而另一些则需要很长时间才能完成。
(1) 液相成长液相成长是指在溶液中，模板分子和溶液中其它分子结合而形成晶体的成长方式。
溶液中的溶质会在解离后形成离子或分子，这些离子和分子缓慢地进入结晶器，然后在结晶的表面聚集，逐渐形成晶体。
液相成长需要严格控制晶体的生长速度，否则就会导致不同方向的晶面生长速度不均匀，最终形成多种不同纯度和颗粒大小的晶体。
(2) 气相成长气相成长是指在气相中，模板分子在高温和高压条件下结合成为晶体的成长方式。
气相中的溶质在空气压力的作用下表现出反应活性，受到温度、压力、冷却速度等因素的影响，形成不同生长方向和形态的晶体。
(3) 固相成长固相成长是指随着晶体核心的长大，固体中相应的固相物质向着晶体核心聚集并成长。
固相成长是一种在极值条件下的成长方式，每个晶体的生长速度极为缓慢，需要一定的时间才能移动晶体核心。
2. 晶体成长机理晶体成长的机理比较复杂，主要受到以下因素的影响：(1) 溶液中的化学反应晶体的形成需要先有离子或分子发生化学反应形成，形成的离子或分子在晶体核心处结晶，逐渐贯穿细胞成长。
(2) 磁场作用磁场会影响晶体的形态和大小，磁场产生的电场可能会引起离子或分子的聚集并形成晶体。
(3) 温升作用当温度升高时，晶体中各种物质之间的相互作用能够促进晶体的生长。
温度过高时，物质的分解将会对晶体生长造成不利影响。
(4) 核形成条件核是晶体成长的核心，晶体生长的最终速度和晶体形态都与核的形成条件有关。
化学物质的晶体生长机制
化学物质的晶体生长机制晶体是指由周期性、有序排列的原子、离子或分子构成的固态物质。
它们在自然界和人工合成中起着重要作用，如生物矿化、材料科学、药物设计等领域。
因此，了解化学物质晶体的生长机制对于这些领域的研究与开发具有重要意义。
本文将介绍化学物质晶体的生长机制，并探讨其中的关键因素。
1. 核形成晶体生长的第一步是核形成，即小的聚集体形成并开始增长。
核形成是晶体生长过程中最关键的步骤之一。
核形成可以通过两种方式实现：蒸发结晶和溶液结晶。
蒸发结晶是指溶液中溶剂的蒸发，导致了物质浓度的增加，从而触发核形成。
在这种情况下，溶液中的溶质质量浓度超过饱和度，使得溶质分子聚集并形成结晶核。
溶液结晶是指在溶液中加入沉淀试剂，引发溶质与沉淀试剂发生反应，并形成晶体核。
2. 生长过程一旦晶体核形成，接下来的步骤是晶体的生长。
晶体的生长可以通过两种方式实现：扩散控制生长和界面扩散控制生长。
扩散控制生长是指晶体在溶液中通过溶质的扩散来增长。
溶液中的溶质物质会沉积在晶体表面，并通过扩散进入晶体内部，从而促使晶体生长。
界面扩散控制生长是指晶体在溶液中，由晶体表面的溶质与溶液中的溶质反应并转化为晶体。
3. 影响晶体生长的因素晶体生长的过程受到多种因素的影响。
以下是几个关键因素的介绍：3.1 温度和溶液浓度温度和溶液浓度是控制晶体生长的两个重要因素。
随着温度升高或溶液浓度降低，晶体生长速率会相应增加。
这是因为温度升高会增加分子扩散速率，而溶液浓度降低会减少溶质的浓度。
3.2 晶体生长物质的溶解度溶解度是指在单位溶剂中达到均衡时所溶解的物质的质量。
晶体生长物质的溶解度对晶体生长过程具有重要影响。
溶解度越高，晶体生长速率越快。
3.3 搅拌速度和界面传质搅拌速度和界面传质是影响晶体生长速率的重要因素之一。
搅拌速度会增加溶液中的物质传输速率，并保持溶液中的温度均匀。
界面传质是指溶质分子通过溶液与晶体表面之间的传输。
较高的搅拌速度和良好的界面传质有助于提高晶体生长速率。
晶体生长方法综述
溶液生长 熔体生长 气相生长 固相生长
晶体生长方法 溶液法：方法简单，生长 速度慢，晶体应 力小，均匀性好 降温法 恒温蒸发法 循环流动法 温差水热法
熔体法：生长速度快，晶体的 纯度及完整性高 凝固析晶法 坩埚下降法 提拉法 泡生法 浮区法 焰熔法 助熔剂法 导模法
气相法：生长速度慢，晶体 纯度高、完整性好，宜于薄 膜生长
升华法 反应法 热解法
固相法：主要靠固体材料中的扩 散使非晶或多晶转变为单晶，由 于扩散速度小，不宜于生长大块 晶体 高压法、再结晶法
溶液法生长晶体
溶液和溶解度
溶液——由两种或两种以上物质所组成的均匀混合体 系称为溶液。 一定量溶液中含有溶质的量称为溶液的浓度。
几种表示方式： 1、体积摩尔浓度（mol):一升溶液中所含溶质的摩尔数 2、重量摩尔浓度（mol): 1000g溶剂中所含溶质的摩尔数 3、摩尔分数（x):溶质摩尔数对溶液总摩尔数之比 4、重量百分数：100g（或1000g）溶液中所含溶质的克数 5、重量比：100g（或是1000g）溶剂中所含溶质的克数
溶液法生长晶体
溶液分成稳定区、不稳定区和亚温区。稳定区是不饱和区，在这个区域里晶体 不能生长。亚温区是过饱和区，在这里不发生自发结晶，若有外来颗粒（包括 籽晶）投入，晶体就围绕它生长。不稳定区也是过饱和区，不过它的过饱和度 比亚温区大，会自发结晶。
溶液生长的过程必需控制在亚温区内进行，若在不稳定区内生长就会出现多晶。
溶液法生长晶体
溶解度——在一定温度和压力下，一定量的 溶剂候中能溶解溶质的量叫溶解度。 固体溶解度一般以一定温度下100g溶剂中能 溶解溶质的量。溶解度大小与温度有密切关 系。 根据溶解度曲线选择生长方法，溶解度温度 系数很大时，可采用降温法（如磷酸铝铵）； 若溶解度温度系数小，则采用蒸发法（如氯 化钠）
晶体生长微观机理及晶体生长边界层模型
晶体生长微观机理及晶体生长边界层模型晶体生长是一种重要的物理化学过程，它在材料科学、化学工业、生物医药等领域都有着广泛的应用。
晶体生长微观机理及晶体生长边界层模型是研究晶体生长过程中关键的问题，本文将从以下几个方面进行探讨。
一、晶体生长微观机理1. 晶体的结构与生长晶体是由原子、离子或分子按照一定规律排列而成的固态物质，其结构可以通过X射线衍射等手段进行表征。
在晶体生长过程中，溶液中的溶质分子会逐渐聚集形成固态结构，这个过程可以分为三个阶段：核化、成核和晶体生长。
2. 晶核形成与影响因素在溶液中，当达到饱和度时，就会出现小于临界尺寸的“原始胚”，随着时间的推移，“原始胚”会不断增大并发展成为稳定的“晶核”。
影响晶核形成的因素包括温度、浓度、pH值等。
3. 晶体生长速率与形貌晶体生长速率与晶体表面的形貌密切相关，通常情况下，高速生长的晶体表面比较光滑，低速生长的晶体表面则会出现棱角和凸起。
晶体生长速率受到溶液中溶质浓度、温度、流动状态等多种因素影响。
二、晶体生长边界层模型1. 晶体生长边界层概念在晶体生长过程中，由于溶液和固态晶体之间存在着物质交换和能量转移，因此会形成一个厚度很小的“边界层”，这个“边界层”被称为“晶体生长边界层”。
它是指在固液相变过程中，在固相表面与液相之间存在的一种物理化学过程。
2. 晶体生长边界层模型目前已经提出了多种不同的晶体生长边界层模型，其中最为广泛应用的是Kossel-Stranski模型。
该模型认为，在固态表面上形成了一层原子密度比周围低的单分子层，该单分子层可以吸附在固态表面上，并且能够引导下一层原子的沉积。
随着晶体生长，这个单分子层会不断向外扩散，直至达到平衡状态。
3. 晶体生长边界层的影响晶体生长边界层对晶体生长速率和形貌都有着重要的影响。
较厚的边界层会导致晶体表面形貌不规则，生长速率变慢；而较薄的边界层则会使晶体表面光滑，生长速率加快。
三、总结晶体生长微观机理及晶体生长边界层模型是研究晶体生长过程中关键的问题。
化学材料晶体生长过程动力学分析
化学材料晶体生长过程动力学分析化学材料的晶体生长过程是一种多步骤的动力学过程，其中包括原子或离子在晶体中的形成，以及晶体的长大和形状的转变。
这个过程的研究对于材料学、物理学以及工程学都具有重要意义。
在本文中，我们将介绍化学材料晶体生长的基本原理和动力学分析方法。
1. 晶体生长的动力学基础晶体的生长主要是由两个反应所组成的：核形成和晶体的长大。
晶体的成长速率取决于这两个反应。
核形成是指在溶液中形成一个晶核或一组晶核，这个过程需要热力学上的能量，即自由能。
自由能是物质系统的能量，但它并不只是由内部能量所组成，它还包括了熵和势能。
熵是无序度的度量，势能是由电荷、化学键和分子之间的相互作用所定义的。
晶核的形成需要在相变温度以下的条件下突破自由能障碍，才能促使化学物质形成晶体。
如果晶核数目较少，那么化学物质便容易形成晶体；如果晶核数目较多，成长就会很难受阻，甚至会停滞。
晶体长大是指晶体中原子或离子的增加。
众所周知，晶体中原子和分子之间的相互作用能力非常强，所以晶体的成长速率也很快。
晶体生长过程要么是源于杂质离子的不断影响，要么是由离子和原子的迁移以及原子之间的化学键长成。
晶体的成长与周围环境的温度、溶液性质、晶体表面形态等因素都有关系。
2. 动力学分析方法动力学分析涉及到了越来越多的技术，涉及到了从原子和分子相互作用到宏观结构的范围内的多个时间和空间尺度。
在本文中，我们将介绍几个通常用于分析晶体生长的动力学方法。
2.1 蒸汽沉积蒸汽沉积是一种常用的晶体生长方法，其基本原理是将两种不同元素的气态化合物混合在一起，形成一种溶液，然后把溶液补充到晶体生长的相应区域。
在这个过程中，溶液中的化学成分被气态化，在晶体表面表现出与晶体表面一致的原子结构。
2.2 原子层沉积原子层沉积是指用蒸汽或气体沉积分子的单层，并在非晶相或非晶相前进行热处理，使其有序排列。
这种方法可以用于制造超薄的电子和光学器件，也可用于晶体生长。
2.3 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将固体粉末溶解在水或有机溶剂中，形成一种胶体再通过烧结或干燥的方法形成二氧化硅等材料的方法，也可以作为晶体的前体。
晶体生长 机理
晶体生长机理
晶体生长是指固态物质在一定条件下，从溶液、熔体或气体中吸收原
子或离子，逐层增长形成晶体过程。
晶体生长的机理包括：
1.核化：在溶液中形成晶核，是晶体生长最基本和关键的过程。
晶体
核的形成取决于溶液中原子或离子的浓度、温度、pH值等因素，核的数
量与大小都直接影响晶体生长速度和形态。
2.扩散：晶体生长的过程中，母液中的原子或离子会沿着晶体表面扩
散到晶体生长部位，这个过程也被称为物质输运。
扩散速度与母液中浓度、温度、晶体表面形态、晶体内部排列等因素有关。
3.结晶生长：晶体核形成后，原子或离子会沿着晶体核表面逐层增长，形成晶体。
结晶生长速度受到母液中浓度、温度、晶体表面质量、晶体形
态等因素的影响。
4.形态控制：晶体形态也是受到多种因素影响的，如扩散速度、核的
形态、晶体生长速度等因素。
在一定条件下，形态的控制可以产生规则的
几何形态，如立方体、六面体、四面体等。
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晶体生长机理研究综述摘要晶体生长机理是研究金属材料的基础，它本质上就是理解晶体内部结构、缺陷、生长条件和晶体形态之间的关系。
通过改变生长条件来控制晶体内部缺陷的形成从而改善和提高晶体的质量和性能使材料的强度大大增强开发材料的使用潜能。
本文主要介绍了晶体生长的基本过程和生长机理，晶体生长理论研究的技术和手段，控制晶体生长的途径以及控制晶体生长的途径。
关键词：晶体结构晶界晶须扩散成核一、晶体生长基本过程从宏观角度看，晶体生长过程是晶体-环境相、蒸气、溶液、熔体、界面向环境相中不断推移的过程，也就是由包含组成晶体单元的母相从低秩序相向高度有序晶相的转变从微观角度来看，晶体生长过程可以看作一个基元过程，所谓基元是指结晶过程中最基本的结构单元，从广义上说，基元可以是原子、分子，也可以是具有一定几何构型的原子分子聚集体所谓的基元过程包括以下主要步骤：（1）基元的形成：在一定的生长条件下，环境相中物质相互作用，动态地形成不同结构形式的基元，这些基元不停地运动并相互转化，随时产生或消失（2）基元在生长界面的吸附：由于对流~热力学无规则的运动或原子间的吸引力，基元运动到界面上并被吸附（3）基元在界面的运动：基元由于热力学的驱动，在界面上迁移运动（4）基元在界面上结晶或脱附：在界面上依附的基元，经过一定的运动，可能在界面某一适当的位置结晶并长入固相，或者脱附而重新回到环境相中。
晶体内部结构、环境相状态及生长条件都将直接影响晶体生长的基元过程。
环境相及生长条件的影响集中体现于基元的形成过程之中；而不同结构的生长基元在不同晶面族上的吸附、运动、结晶或脱附过程主要与晶体内部结构相关联。
不同结构的晶体具有不同的生长形态。
对于同一晶体，不同的生长条件可能产生不同结构的生长基元，最终形成不同形态的晶体。
同种晶体可能有多种结构的物相，即同质异相体，这也是由于生长条件不同基元过程不同而导致的结果，生长机理如下:1.1扩散控制机理从溶液相中生长出晶体，首要的问题是溶质必须从过饱和溶液中运送到晶体表面，并按照晶体结构重排。
若这种运送受速率控制，则扩散和对流将会起重要作用。
当晶体粒度不大于1Oum时，在正常重力场或搅拌速率很低的情况下，晶体的生长机理为扩散控制机理。
1.2 成核控制机理在晶体生长过程中，成核控制远不如扩散控制那么常见但对于很小的晶体，可能不存在位错或其它缺陷。
生长是由分子或离子一层一层地沉积而得以实施，各层均由离子、分子或低聚合度的基团沉积所成的排所组成，因此对于成核控制的晶体生长，成核速率可看作是晶体生长速率。
当晶体的某一层长到足够大且达到一定边界时，由于来自溶液中的离子在完整表面上不能找到有效吸附点而使晶体的生长停止，单个表面晶核和溶液之间达成不稳定状态。
1.3 位错控制机理当溶液的饱和比小于2时，表面成核速率极低，如果每个表面晶核只能形成一个分子层则晶体生长的实际速率只能是零。
事实上，很多实验表明，即使在S =1. O1 的低饱和比条件下，晶体都能很容易地进行生长，这不可能用表面成核机理来解释。
1949 年Frank指出，在这种情况下晶体的生长是由于表面绕着一个螺旋位错进行的缠绕生长，螺旋生长的势能可能要比表面成核生长的势能大。
但是，表面成核一旦达到层的边界就会失去活性，而螺旋位错生长却可生长出成百万的层。
由于层错过程中原子面位移距离不同，可产生不同类型的台阶台阶的高度小于面间距，被称为亚台阶；高度等于面间距的台阶则称为全台阶这两类台阶都能成为晶体生长中永不消失的台阶源。
1.4 综合控制机理晶体生长事实上是极为复杂的过程，特别是自溶液中的生长。
一般情况下，控制晶体生长的机理都不止一种，而是由单核层机理、多核层机理和扩散控制生长机理的综合作用，控制着晶体的生长。
二、晶体生长理论研究的基本科学问题实际晶体中也不是所有原子都严格的按周期性规律排列的，因为晶体中存在着一些微小的区域，在这些区域内或穿过这些区域时，原子排列的周期性将受到破坏，这样的区域称为晶体缺陷。
按照缺陷区相对于晶体的大小，可将晶体缺陷分为以下四类：（1）点缺陷：如果在任何方向上缺陷区的尺寸都远小于晶体或晶粒的线度而可以忽略不计，那么这种缺陷就称为点缺陷。
（2）线缺陷：如果在某一方向缺陷区的尺寸可以与晶体或晶粒的线度相比拟而在其它方向上的尺寸相对于晶体或晶粒线度可以忽略不计，那么这种缺陷便成为线缺陷。
（3）面缺陷：如果在共面的方向上缺陷区的尺寸可于晶体或晶粒的线度相比拟，而在穿过该面的任何方向上缺陷区的尺寸都远小于晶体或晶粒的线度，那么这种缺陷便称为面缺陷。
（4）体缺陷：如果在任意方向上缺陷区的尺寸都可以于晶体或晶粒的线度相比拟，那么这种缺陷称为体缺陷。
位错是晶体中的线缺陷，它实际上是一条细长的管状缺陷区，区内的原子严重的“错排”或“错配”。
位错可以看成是局部滑移或局部位移区的边界。
这样得到的位错不失位错的普遍性。
位错分为 3 种类型：刃型位错、螺型位错和混合位错。
位错线必须是连续的。
它或者起止于晶体表面，或形成封闭回路，或者在结点处和其它位错相连。
位错理论可用来解释固体材料的各种性能和行为，特别是变形和力学行为。
（1）晶体的实际强度远低于理论强度是因为实际晶体的塑性变形是通过局部滑移进行，故所加外力仅需破坏局部区域滑移面两边原子的结合键，而此局部区域是有缺陷的区域，此处原子本来就处于亚稳状态，秩序很低的外应力就能离开平衡位置，发生局部滑移。
（2）晶体为什么会加工硬化是因为晶体在塑性变形过程中位错密度不断增加，使弹性应力不断增大，位错间的交互作用不断增强，因而位错的运动越来越困难具体地说，引起晶体加工硬化的机制有：位错的塞积、交割及其反应，易开动的位错源不断消耗等。
（3）金属为什么会退化软化是因为金属在退火过程中位错在内应力作用下通过滑移和攀移而重新排列，以及异号位错相消而使位错密度下降。
位错的重新排列发生在低温退火过程，此时同号刃位错排成位错墙，形成多边化结构或亚晶粒，其主要效果是消除内应力和使物理性质恢复到冷加工前的数值。
位错密度的显著下降发生在高温退火过程，它导致金属显著软化。
位错既可以自发地从表面晶核长出，也可能起源于早期生长过程中的错误事件。
在气体和液体中，附层所包围，使得对螺旋位错的动力学研究极为困难;在溶液中，吸附层虽然照样存在，但其运动性能大为降低，晶体生长主要取决于通过扩散溶质自溶液进入位错点的速率，这使得动力学方程的推导更为方便。
三、晶体生长理论研究的技术和手段近年来，晶体生长理论研究的技术和手段也有了很大的发展，其中最重要的有基于现代计算机技术发展而产生的数学建模和模拟以及晶体生长过程的实时观察。
3.1 Monte Carlo 模拟近20年来，界面结构和界面动力学发展的一个重要方面就是电子计算机在这一领域的广泛应用，即用电子计算机来模拟实际的晶体生长过程，采用的方法称为MOnte CarlO方法，又叫统计实验方法，由于实际晶体生长过程观察的困难，这种方法对于验证晶体生长理论的正确性显得尤为重要，这种方法适用于非平衡态过程的模拟，因而易于获得更为接近实际生长结果的界面结构和生长动力学过程的描述。
MOnte CarlO方法是一种采用统计抽样理论近似地求解数学问题或物理问题的方法，其基本思路是首先建立一个与描述的物理对象具有相似性的概率模型，利用这种相似性，把概率模型的某些特征与描述物理问题的解答联系起来，然后对所建模型进行随机模拟和统计抽样利用所得到的结果求出特征的统计估计值作为原来问题的近似解。
3.2 生长基元稳定能计算在对于生长基元认识的基础上，施尔畏等人提出了复杂晶体体系的数学建模和稳定能计算，指出了应用计算机模拟技术研究晶体生长的一条新途径，其主要思想是将生长基元用空间格点图表示。
任一连通的格点图对应于一个生长基元把生长基元稳定能，即一摩尔构成生长基元的离子从相互远离的气态结合成该种基元时所释放出的能量，作为衡量其相对稳定程度的一个指标，相对较为稳定的生长基元称为有利生长基元，通过计算生长基元稳定能可判断各种形式的生长基元在反应介质中存在的可能性，从而提供了计算模拟的基础。
3.3 晶体生长过程实时观察利用先进技术手段，实时观察晶体生长过程中晶体表面微观形貌和整体形态的变化以及流体运动，从中获得有关晶体生长的信息，这是晶体生长理论研究的另一条基本途径。
早在19Z Z 年volmer。
随后相衬和干涉相衬显微术phase-contrast and interference contrast microscopy 也得到了应用,提高了观察精度1983 Tsuka moto使用微机处理图像并控制生长条件,结合电视视频技术,用光学显微镜观察记录了高度小至1O人的台阶运动.此外,他还观察了高温熔体及高温溶液体系的晶体生长和溶解.最近,于锡玲报道了关于用全息相衬干涉显微技术HOl Ographi cphase-contrast interferometric microphot ography和激光衍射技术Laser diffracti on metering technigue 研究亚稳相DKDP 晶体生长速率和边界层的质量输运过程。
其中，对边界层输运过程进行了全息图记录，用激光衍射技术实时测量晶体生长速率。
总体来说，目前实时观察的范围仅限于特定条件下某些晶体生长体系，应用还不广泛。
四、控制晶体生长的途径控制晶体生长来得到材料最高的强度，可以采取两条相的途径：一是尽量增大位错密度，非晶态材料就可看成是位错密度极高的材料；是尽量减少位错密度，晶须就是这种方法的一个实例。
晶须是指以单晶形式长的形状类似短纤维，而尺寸远小于短纤维的须状单晶体。
晶须可由金属、氧化物、碳化物、卤化物、氮化物、无机盐类、石墨、有机聚合物、稻壳等上百种可结晶的原材料组成，在人为控制下以单晶形式生长而形成。
由于晶须在结晶时原子结构排列高度有序，以致容纳不下能够削弱晶体的较大缺陷，如颗粒界面、空洞、位错及结构不完整等。
质量好的晶须是在接近理想状态下生长而成的晶体，所含缺陷很少，其晶体结构比较接近理想晶体，其强度接近材料原子间价键的理论强度，远远超过目前大量使用的各种增强剂；物理性能也比较接近于理想晶体的理论值。
但是需要指出的是晶须的大小对晶须的性能有很大的影响，因为随着晶须尺寸的增加，晶须的结构中所包含的缺陷也会随之大幅度增加，从而使晶须的性能下降，反之亦然。
如当晶须的直径小于1Oum 时晶须的强度会大幅度增加。
但是晶须的尺寸也并非越小越好，当制备的晶须的长度大于8um而且直径小于0.25um时晶须可能具有严重的致癌性，正是这些优异的物理和力学性能使晶须作为补强增韧剂被越来越广泛地用于制备各种先进的新型复合型结构材料。