Кристалл - это твердый материал, атомы, молекулы или ионы которого расположены в упорядоченном повторяющемся порядке, простирающемся во всех трех пространственных измерениях. Рост кристаллов является основной стадией процесса кристаллизации и заключается в добавлении новых атомов, молекул, ионов или полимерных нитей в характерное расположение кристаллической решетки[1][2]. Рост обычно следует за начальной стадией гомогенного или гетерогенного (поверхностно катализируемого) зарождения, если только "затравочный" кристалл, специально добавленный для начала роста, уже не присутствовал.
Действие роста кристаллов приводит к образованию кристаллического твердого тела, атомы или молекулы которого плотно упакованы, с фиксированными положениями в пространстве относительно друг друга. Кристаллическое состояние вещества характеризуется выраженной структурной жесткостью и очень высокой устойчивостью к деформации (т. е. изменению формы и/или объема). Большинство кристаллических твердых тел имеют высокие значения как Модуля Юнга, так и модуля упругости сдвига. Это контрастирует с большинством жидкостей, которые имеют низкий модуль сдвига и, как правило, обладают способностью к макроскопическому вязкому течению.
В процессе кристаллизации существует две стадии: зарождение и рост. На первой стадии зарождения создается небольшое ядро, содержащее вновь образующийся кристалл. Зарождение происходит относительно медленно, так как исходные кристаллические компоненты должны соприкасаться друг с другом в правильной ориентации и расположении, чтобы они могли прилипнуть и сформировать кристалл. После успешного формирования стабильного ядра наступает стадия роста, на которой свободные частицы (атомы или молекулы) адсорбируются на ядре и распространяют его кристаллическую структуру наружу из места зарождения. Этот процесс происходит значительно быстрее, чем зарождение. Причина такого быстрого роста заключается в том, что реальные кристаллы содержат дислокации и другие дефекты, которые действуют как катализатор для добавления частиц в существующую кристаллическую структуру. Напротив, идеальные кристаллы (без дефектов) росли бы чрезвычайно медленно[3]. С другой стороны, примеси могут действовать как ингибиторы роста кристаллов, а также могут изменять габитус кристаллов[4].
Зарождение может быть либо однородным, без влияния посторонних частиц, либо гетерогенным, с влиянием посторонних частиц. Как правило, гетерогенное зарождение происходит быстрее, поскольку инородные частицы действуют как каркас для роста кристалла, устраняя тем самым необходимость создания новой поверхности и возникающие потребности в поверхностной энергии.