王繼揚

2019年9月16日是閔乃本先生離我們而去的一周年紀念日。《人工晶體學(xué)報》在本期重新發(fā)表閔乃本先生于1992年8月為本刊撰寫的《實際晶體的生長機制》一文，以表達我們對閔乃本先生的哀思。

閔乃本先生是國際著名的晶體物理專家，在國際上首創(chuàng)“介電體超晶格”概念和理論，于2006年榮獲國家自然科學(xué)一等獎。在這一理論的指導(dǎo)下，一系列新材料、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，成為我國凝聚態(tài)物理和材料界最有重大國際影響的創(chuàng)新成果之一。同樣，閔乃本先生在實際晶體生長理論機制方面也做出了有重大國際影響的成果。

功能晶體是一類在當代科技、經(jīng)濟民生和國家安全等方面不可或缺的基礎(chǔ)高技術(shù)材料。從二十世紀初開始，人們一直期盼著有普適的晶體生長機制來解釋神奇的晶體生長過程。盡管有不少機制企圖說明當時晶體生長動力學(xué)成核理論預(yù)言和實際晶體生長過程之間的巨大差距，均未成功。直到1949年，才由F.C.Frank提出螺型位錯(簡稱螺位錯)作為永不消失的臺階從而成功地解釋了實際晶體的生長；1951年發(fā)展為著名的BCF(Burton, Cabrera和Frank)理論，不僅使生長理論和實驗數(shù)據(jù)相符，而且可由各種實驗方法清楚地證實有螺位錯的存在，并和實際晶體生長過程基本相符。但是，BCF理論只是闡明了螺位錯這一種缺陷作為永不消失臺階源的存在，1984年，Bauser提出位錯線的方向不具有任何意義。直到1980年代中期，國際上并未涉及其他缺陷是否對實際晶體生長也有貢獻。

從1988年開始，閔乃本先生專注于晶體生長缺陷機制的系統(tǒng)研究，實驗結(jié)果和從實驗導(dǎo)出的理論模型都證明，除螺位錯以外，在實際晶體生長過程中出現(xiàn)的任何類型的位錯、層錯和孿晶都可以成為永不消失的臺階源而消除二維成核壁壘，使晶體生長成為一個連續(xù)過程，實際晶體生長過程要比僅有一個螺位錯臺階源更為豐富多彩，也容易得多。這是閔乃本先生對經(jīng)典晶體生長動力學(xué)作出的杰出貢獻，將Frank螺位錯機制與理論推廣為更為普遍的缺陷機制和理論，是該領(lǐng)域幾十年來最重要的發(fā)展。該理論為荷蘭著名晶體學(xué)專家P.Bennema研究組系統(tǒng)實驗所證明，在國際上被譽為“閔氏亞臺階理論(Ming’s Sub-step Theory)”，普適于從汽相到溶液的各種生長過程。

這次重新發(fā)表的是閔乃本先生親自為《人工晶體學(xué)報》撰寫的綜述，該文深入淺出，明確扼要地介紹了“閔氏亞臺階理論”的精華內(nèi)涵。

斯人已去，音容宛在，宏論再版，星光永照。