고액계면의 진동(oscillation)과 dendrite의 측면 가지치기

Abstract

본 연구자는 투명 유기물질계인 camphor-naphthalene공정계에서 초정nap의 진동 성장의 양상에 대하여 보고한 바 있다. 이러한NAP 의 특징적 성장거동은 faceted상에서 측면성장의 한 방법인 2차원적 핵생성의 게면부착 kinetics에 기인하는 것으로 고찰되었다. 그러나 상세히 관찰해 보면, 비록 NAP의 경우와 비교하여 진동의 정도가 미약하지만 nonfaceted상인 CAM dendrite에서도 진동성장이 일어나는 것이 관찰된다. 몇몇문헌에서 보고되듯이 dendrite의 진동 성장은 dendrite 측면가지치기와 밀접하게 관련되어 있다는 점에서 매우 중요하게 다루어진다. 그러나 지금까지 발표된 다수의 논문들은 측면 가지치기를 dendrite tip의 진동에 의해서 라기 보다는 노이즈 유기 가지치기로 설명하고 있다. 본 연구에서는 succinonitrile-salol계에서의 일방향응고시 dendrite tip 의 진동에 관하여 조사하였다. 본실험에서 관찰된 dendrite의 진동성장은 그 진동의 진폭이 20~30mm에 달하는 점에서 거시적이라 볼 수 있다. 반면, 측면 가지치기와 연관이 있다고 보고된 dendrite tip 진동의 경우는 미시적으로 간주되며 통상적으로 진동의 진폭은 광학시스템의 분해능 이하가 된다. 그러나 매우 세밀하게 제어된 실험장치에서(혹은 벌크 액상 내에 고유하게 존재하는 열적유동 하에서)dendrite tip의 진동이 있을 수 있으며 이것이 측면가지치기를 야기 시킬 수 있다는 점을 본 실험의 거시적 데이터로 부터도 인지할 수 있다. 본 연구에서는 faceted상과 nonfaceted 상의 성장 시 나타나는 성장속도의 진동의 본질적 차이점에 대하여 고찰하고, nofaceted 상의 경우는 어떠한 종류이든 주위환경의 유동에 민감하게 반응하는 반면 faceted 상은 그러하지 못하다는 것을 보여준다.