Techniklexikon

Kossel-Stransky-Theorie

Modellvorstellung zur Kinetik des Kristallwachstums nach W. Kossel (1927) und I.N. Stransky (1928), insbesondere zur Erklärung ebener Kristallflächen. Ausgehend von einem würfelförmigen Gitterblock des Kristalls wird das Wachstum des Kristalls durch die Anlagerung von z.B. Ionen beschrieben, welche als kleine Würfel dargestellt sind, ohne dabei zwischen Art und Ladung der Ionen zu unterscheiden. Es wird angenommen, dass die oberste, im Aufbau begriffene Netzebene erst teilweise angebaut ist. Ein Baustein (Ion), der als nächstes zur Anlagerung kommt, findet sechs verschiedene Positionen zur Anlagerung vor. Diese verschiedenen Positionen unterscheiden sich dadurch, dass sie zu unterschiedlichem Energiegewinn bei der Anlagerung führen. Die betreffenden Energien lassen sich in erster Näherung in Form der elektrostatischen Potentiale der Ionen in den betreffenden Positionen angeben. Ein Vergleich der verschiedenen Positionen zeigt, dass der Einbau auf Position 1, der sogenannten Halbkristallage, den günstigsten Schritt darstellt. Er wird auch als wiederholbarer Schritt bezeichnet. Beim Wachstum wird also über die wiederholbaren Schritte zunächst eine Ionenkette komplettiert, bevor eine neue begonnen wird. Somit ist die Wahrscheinlichkeit sehr gross, dass eine einmal begonnene Netzebene beendet wird, bevor eine neue Netzebene begonnen wird. Dies erklärt das Auftreten ebener Kristallflächen.