ツイッターの#関東雪結晶 で、雪の形状一覧を見ました。
デンドライドの日本語訳は樹状結晶だと思っていたのですが、日本の雪型では、樹枝状とかシダ状とか名前がついているようです。確かに、樹状と言ってしまうと、家の近所だと桜形を想像してしまいますし、イチョウ型も刈り込まれて、円錐形をしていません。
私もシダ状結晶って呼んでやろうかな。
Ivantsovの理論は熱拡散ですが、雪の樹枝状六花は気相成長です。空気中の水分子拡散に、発生する潜熱も加わります。
これを想像してみます。雪の結晶は、成長先端は針状でも、この潜熱で温度が局部的に上がって、成長形が扇状の領域に変化してます。横枝部分は平たくなり、芯の付いた葉っぱみたいになります。どうだ！？
古川先生の写真が載っている本をパラパラ見たら、全然違いました。そんな単純な結晶はありません(^^;
さて、本題。2次元シダ状結晶の最高速度を見積りました。良くできました(はなまる)
あれ？2次元なのに、3次元球面の過冷却温度を引いちゃったぞ。まあ良いか(^^;
過冷却温度から作ったパラメーターΔが小さいとき、先端の曲率半径Rが臨界半径の3倍位のところで、成長速度Vが最大になります。結構細いヨ。
ところで、シダ状状結晶の最高速度って、速度Vが最高の点を計算していましたが、自由エネルギーを下げる最高速度は3次元でVR^2ですね。単位時間辺りの結晶化体積です。マリンス・セカーカの話は、形が崩れ始める時の議論で、等速成長ではありませんでした。
・・・やってみたら、答えは一緒でした(^^;
次は界面律速の影響です。
ラフニングが起こっている丸っこい結晶でも、ある程度の界面律速はありますよね。そうすると成長速度には限界があるはずだから、界面律速による最高速度も知りたいですね。どう計算するんでしたっけ。
教えて斉藤先生〜(>_<)
