Кристалл

Кристалл кварца

Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл) — твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку.

Если кристаллические решетки стереометрически (пространственно) одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решетки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решетки. Параметры решетки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например методами рентгеновского структурного анализа.

Кристаллическая структура, будучи индивидуальной для каждого вещества, относится к его основным физико-химическим свойствам.

Следует разделить идеальный и реальный кристалл. Идеальный кристалл — это, по сути, математический объект, имеющий полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани и т. д. Реальный кристалл всегда содержит различные дефекты внутренней структуры решетки, искажения и неровности на гранях и имеет пониженную симметрию многогранника вследствие специфики условий роста, неоднородности питающей среды, повреждений и деформаций. Реальный кристалл не обязательно обладает кристаллографическими гранями и правильной формой, но у него сохраняется главное свойство — закономерное положение атомов в кристаллической решётке.

Основной отличительный признак кристаллов — присущее им свойство анизотропии, то есть зависимость их свойств от направления, тогда как в изотропных (жидкостях, аморфных твёрдых телах) или псевдоизотропных (поликристаллы) телах свойства от направлений не зависят.

Кристаллы изучают различные науки:

• кристаллография изучает идеальные кристаллы c позиций законов симметрии и сопоставляет их с кристаллами реальными
• структурная кристаллография занимается определением внутренней структуры кристаллов и классификацией кристаллических решеток
• кристаллооптика изучает оптические свойства кристаллов
• кристаллохимия изучает закономерности образования кристаллов из различных веществ и в разных средах.

Вообще свойства реальных кристаллов — огромная научная отрасль, достаточно сказать, что все полупроводниковые свойства некоторых кристаллов (на основе которых создаётся точная электроника и, в частности, компьютеры) возникают именно за счет дефектов.

Интересные факты

• Самые большие кристаллы были обнаружены в пещере Найка, которая находится в мексиканском штате Чиуауа^[1]. Некоторые из них в длину достигают 13 метров, а в ширину - 1 метр.
• А.Е. Ферсманом в начале XX века на Южном Урале описана каменоломня, заложенная в одном гигантском кристалле полевого шпата.

Источники

1. ↑ В.Чернавцев Гипсовое чудо света. Вокруг света, №11, 2008, стр.16-22

Литература

• Химия: Справ. изд./ В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. — М.: Химия, 1989.
• Курс общей физики, книга 3, И. В. Савельев: Астрель, 2001, ISBN 5-17-004585-9
• Кристаллы / М. П. Шаскольская, 208 с ил. 20 см, 2-е изд., испр. М. Наука 1985

См. также

• Кристаллическая решётка
• Жидкие кристаллы
• Дефекты кристалла

Ссылки

• Кристаллы минералов, Формы природного растворения кристаллов
• Определение понятия «Кристалл» в Большом Энциклопедическом словаре
• Единственный с своём роде завод, производящий Кристаллы