Surface melting and crystal shape

Abstract
In order to explain recent experiments of Heyraud et al. on lead crystallites, some speculations are put forward concerning the effect of surface melting on facet formation. Starting from a nonwetted facet, the appearance of steps on a vicinal surface can induce wetting - hence surface melting. The matching of the facet to round parts is then angular. Facet size and matching angle both depend on temperature : various possibilites are envisaged. Above melting, a liquid « lens » may appear between two dry facets. Assuming that facet melting is not nucleated at the contact with such a lens, one may calculate the stability of such a structure, thereby accounting for the observed superheating of the crystal.

Résumé
Pour expliquer les expériences récentes de Heyraud et al. sur des cristallites de plomb, quelques spéculations sont avancées concernant l'effet de la fusion de surface sur la formation des facettes. Partant d'une facette non mouillée par le liquide, l'apparition de marches sur une surface vicinale peut induire le mouillage - donc la fusion de surface. Le raccord de la facette aux parties arrondies est alors anguleux. La taille de la facette et l'angle de raccordement dépendent de la température : diverses possibilités sont envisagées. Au-dessus de la fusion, une « lentille » liquide peut apparaître entre deux facettes sèches. Si on admet que la fusion de la facette n'est pas nucléée au contact de cette lentille, on peut calculer le domaine de stabilité d'une telle structure, autorisant la surchauffe du cristal observée expérimentalement.