morphological stability
简介
形态稳定性又称界面稳定性. 生长过程中原来在宏观尺度上为光滑界面，偶尔受到温度或浓度起伏等外界因素干扰时，界面上长出凸缘，随着生长过程的延续，如果这些凸缘逐渐衰减，最后消失，则这种原光滑界面是稳定的. 界面的这种稳定性就称形态稳定性，或称界面稳定性. 反之，如果凸缘随时间延续逐渐增大或保持一定的尺寸而不消失，那么这种原光滑界面是不稳定的. 它将向胞状界面演化，或是导致枝晶生长. 形态稳定性理论是Mullins和Sekerka于1963年首先提出来的.
铌酸锂晶体生长界面失稳的形态演变
照片示出了铌酸锂晶体生长过程中平界面的失稳过程，可以看出平界面上出现正弦式干扰(凸缘)，而后这干扰长大合并，导致平界面失稳和胞状界面形成.
影响界面稳定性的因素很多. 温度梯度对形态稳定性有重要影响，当温度梯度矢量由界面指向熔体内部，将增加界面稳定性，反之，减小界面稳定性.
在生长过程中由于溶质分凝在生长界面前形成的溶质富集(或贫化)的边界层对界面稳定性的影响极大. 组分过冷理论给出了平界面的稳定性与温度梯度、溶质浓度以及表征溶质分凝的诸参量之间的定量关系.
Mullins和Sekerka于1963年和1964年提出的形态稳定性的线性动力学理论，不仅考虑了温度梯度、溶质分凝对形态稳定性的影响，而且还考虑了界面能、凝固潜热以及溶质沿界面扩散对界面稳定性的影响. 并给出了界面失稳条件关于上述诸参数的表达式，而组分过冷理论是它的特殊形式.
线性形态稳定性理论能够预言界面失稳条件，但不能说明失稳后的界面如何向新的稳定界面演化. 为了说明这类演化过程，近年来一方面发展了非线性形态稳定性理论，同时基于非平衡态热力学中的Glansdoff-Prigogine一般演化判据，研究了失稳后的形态演化.