Initial Growth Stages of Man-made Quartz Crystals and Growth Mechanism of their (0001) Face

In a series of short term runs it has been shown that in the course of the non‐stationary part of the hydrothermal process the quartz seed plate is subject to: 1. fast and deep dissolution; 2. very slow dissolution‐and‐growth; 3. a shallow complementary etching; 4. mass formation of crystallization centres; 5. tangential and normal growth of these centres accompanied by their aggregation into larger growth units. Every one of theses processes produces a specific structure on the actively growing (0001)‐face. The last process which continues also when the temperatures are stationary, creates the well known “cobble structure”. As the growth continues the prolonged aggregation increases perceptibly the growth rate and makes the cobble structure coarser and coarser. In einer Reihe von kurzen Experimenten wird gezeigt, daß während des nichtstationaren Teiles des hydrothermalen Prozesses auf der Quarzkeimplatte folgende Prozesse ablaufen: 1. rasche und tiefe Auflösung; 2. sehr langsame Auflösung und Wachstum; 3. zusätzliche flache Ätzung; 4. massenhafte Bildung von Kristallizationszentren; 5. Tangential‐ und Normalwachstum dieser Zentren, begleitet von der Aggregation kleinerer Wachstumseinheiten zu gröberen Einheiten. Jeder einzelne dieser Prozesse bildet ein neues und besonderes Relief der aktiv wachsenden (0001)‐Flãchen des Keimes. Der letztere Prozeß dauert auch an, wenn die Temperaturen stationär sind, und erzeugt die gut bekannte „Cobble Struktur”︁. Die fortgesetzte Aggregation macht diese Struktur immer gröber und ruft eine stetige Vergrößerung der Wachstumsgeschwindigkeit hervor.