Kryształy to ciała stałe wykazujące całkowite (czasem niemal całkowite) uporządkowanie atomów. Sposób uporządkowania atomów okresowo powtarzający się w przestrzeni tworzy sieć przestrzenną.
Kryształy - właściwości
Kryształy można nazwać ciałami anizotropowymi, czyli takimi w których właściwości zmieniają się w zależności od kierunku, wynikać może to np. z obecności słabszych wiązań w danej płaszczyźnie sieci krystalicznej np. grafit.
Kryształy - wzory
Ciała stałe powstają wydzielając się z nasyconego roztworu lub krzepnącej cieczy. Kryształy zwykle narastają szybciej w określonym kierunku co jest kolejnym dowodem anizotropii, kryształy swobodnie wzrastające tworzą regularne wielościany. Bardzo ważną cechą kryształów jest symetria, jednak badać ją można na bardzo dobrze wykształconych kryształach. Ze względu na liczbę i rodzaj występujących w kryształach elementów symetrii podzielono je na 32 klasy symetrii i 6 układów krystalograficznych:
- Układ regularny (np.
,
,
)
- Układ tetragonalny (np.kasyteryt:
, wezuwian:
)
- Układ rombowy (np. baryt:
, struwit:
)
- Układ heksagonalny (np.cynkit:
, betyl minerał:
)
- Układ jednoskośny (np. wolframit:
, augit:
)
- Układ trójskośny (np. chalkantyt:
, rodonit:
)
Zewnętrznym kształtem kryształów zajmuje się krystalografia geometryczna, krystalochemia. Krystalografia strukturalna bada natomiast wewnętrzną strukturę kryształów.
Kryształy - otrzymywanie, zastosowanie
Omawiając kryształy nie sposób nie wspomnieć o metodach otrzymywania, najważniejszą w Polsce i najszerzej stosowaną na świecie metodę otrzymywania kryształów opracował w 1916 roku Jan Czochralski. Metoda ta polega na kontroli i stabilności krystalizacji na powierzchni zarodka krystalizacyjnego poprzez jego stopniowe wyciąganie z cieczy. Zastosowanie tej metody do otrzymywania monokryształów krzemu pozwala usprawnić produkcje półprzewodnikow.