重新刊发闵乃本院士《实际晶体的生长机制》一文序

王继扬

2019年9月16日是闵乃本先生离我们而去的一周年纪念日。《人工晶体学报》在本期重新发表闵乃本先生于1992年8月为本刊撰写的《实际晶体的生长机制》一文，以表达我们对闵乃本先生的哀思。

闵乃本先生是国际著名的晶体物理专家，在国际上首创“介电体超晶格”概念和理论，于2006年荣获国家自然科学一等奖。在这一理论的指导下，一系列新材料、新应用不断涌现，成为我国凝聚态物理和材料界最有重大国际影响的创新成果之一。同样，闵乃本先生在实际晶体生长理论机制方面也做出了有重大国际影响的成果。

功能晶体是一类在当代科技、经济民生和国家安全等方面不可或缺的基础高技术材料。从二十世纪初开始，人们一直期盼着有普适的晶体生长机制来解释神奇的晶体生长过程。尽管有不少机制企图说明当时晶体生长动力学成核理论预言和实际晶体生长过程之间的巨大差距，均未成功。直到1949年，才由F.C.Frank提出螺型位错(简称螺位错)作为永不消失的台阶从而成功地解释了实际晶体的生长；1951年发展为著名的BCF(Burton, Cabrera和Frank)理论，不仅使生长理论和实验数据相符，而且可由各种实验方法清楚地证实有螺位错的存在，并和实际晶体生长过程基本相符。但是，BCF理论只是阐明了螺位错这一种缺陷作为永不消失台阶源的存在，1984年，Bauser提出位错线的方向不具有任何意义。直到1980年代中期，国际上并未涉及其他缺陷是否对实际晶体生长也有贡献。

从1988年开始，闵乃本先生专注于晶体生长缺陷机制的系统研究，实验结果和从实验导出的理论模型都证明，除螺位错以外，在实际晶体生长过程中出现的任何类型的位错、层错和孪晶都可以成为永不消失的台阶源而消除二维成核壁垒，使晶体生长成为一个连续过程，实际晶体生长过程要比仅有一个螺位错台阶源更为丰富多彩，也容易得多。这是闵乃本先生对经典晶体生长动力学作出的杰出贡献，将Frank螺位错机制与理论推广为更为普遍的缺陷机制和理论，是该领域几十年来最重要的发展。该理论为荷兰著名晶体学专家P.Bennema研究组系统实验所证明，在国际上被誉为“闵氏亚台阶理论(Ming’s Sub-step Theory)”，普适于从汽相到溶液的各种生长过程。

这次重新发表的是闵乃本先生亲自为《人工晶体学报》撰写的综述，该文深入浅出，明确扼要地介绍了“闵氏亚台阶理论”的精华内涵。

斯人已去，音容宛在，宏论再版，星光永照。