Рост зародышей происходит в результате перехода к ним атомов жидкости. Во многих случаях, однако, он не сводится к такому одностороннему переходу атомов. Атом, принадлежащий жидкости, попадая на плотноупакованную грань кристалла, не обязательно останется на ней. Вероятность возвращения его в жидкость зависит от того, насколько прочно он удерживается соседними атомами. Одиночный атом А (рис.1)
слабо связан с гранью и может вернуться в расплав. Подобной может быть и судьба группировки из двух или нескольких атомов, осевших на грань. Прочнее удерживается атом в положении Б и еще лучше – в положении В. На плоской поверхности атомы могут закрепляться в том случае, если образуют скопления определенной (критической) величины. Такие группировки называют двухмерными зародышами. Присоединяясь к их кромкам в позициях типа Б и В, атомы прочнее удерживаются на поверхности кристалла, реже возвращаются в жидкость и слой растет быстрее. Благодаря нарастанию нового слоя на гладкой поверхности кристалла вновь образуется двухмерный зародыш и т.д. Таким образом, перемещение фронта кристаллизации происходит не непрерывно, а с паузами, необходимыми для образования двухмерного зародыша.
Допустим, что на идеализированной атомно-гладкой поверхности кристалла возник участок нового слоя, состоящий из m атомов. Изменение термодинамического потенциала при этом складывается из уменьшения химического потенциала на Δμ x m благодаря переходу атомов из жидкости в кристалл и из увеличения потенциала, обусловленного избыточной энергией атомов, находящихся на кромке двухмерного зародыша.
Затруднения, связанные с образованием двухмерных зародышей, испытывают, по-видимому, лишь плотноупакованные атомно-гладкие грани. Необходимость в двухмерных зародышах отпадает, если на поверхности кристалла имеются дислокации и двойники. Дислокации (если вектор сдвига не лежит в плоскости грани) могут явиться постоянным источником ступенек, удобных для закрепления атомов.
