Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Kristall
Kristạll[grch.] der, homogener fester Körper, dessen Bausteine (Atome, Ionen, Moleküle) sich während seines Wachstums, der Kristallisation, aus Schmelzen, Lösungen, Dämpfen oder anderen festen Körpern räumlich-periodisch anlagern, und zwar nach ebenen Flächen, wenn das Wachstum nicht durch die Umgebung behindert wird. Der regelmäßige Aufbau unterscheidet K. von quasikristallinen oder amorphen Substanzen wie Gläsern, Flüssigkeiten oder Gasen. Alle Individuen einer K.-Art haben die gleiche Anordnung der Bausteine, das gleiche Kristallgitter. Frei gewachsene K. sind daher von ebenen Flächen begrenzt, und für eine jede K.-Art schließen die entsprechenden Flächen stets die gleichen Winkel ein. Die Gesamtform eines K. beurteilt man nach den Kriterien der Kristalltracht und des Kristallhabitus. Die Abstände der Bausteine (in der Größenordnung 10—8 cm) können durch Beugung und Interferenz von Röntgenstrahlung oder mit dem Elektronenmikroskop bestimmt werden. Oft sind sie in versch. Richtungen unterschiedlich; daher sind auch die Eigenschaften der meisten K. richtungsabhängig (Anisotropie der K.). In realen K. (Real-K.) treten immer Abweichungen von der streng period. Anordnung der Bausteine auf (K.-Baufehler, Fehlordnungen). Da die physikal. Eigenschaften (z. B. Festigkeit oder elektr. Leitfähigkeit) stark mit der Zahl der Baufehler variieren, ist die Züchtung möglichst fehlerfreier großer Einkristalle eine wichtige Voraussetzung für die Anwendung der K., z. B. in der Halbleitertechnik.
Eine Elementarzelle und mit ihr der ganze K. können nach versch. symmetrisch zueinander liegenden Richtungen den gleichen Aufbau zeigen (K.-Symmetrie). Die Symmetrieelemente (Dreh-, Drehspiegelachsen, Spiegelebenen) können zu mehreren an einem K. auftreten; einschl. der Symmetrielosigkeit und der einzelnen Symmetrieelemente gibt es davon 32 Kombinationen, die 32 K.-Klassen (Symmetrieklassen), die den Kristallsystemen zugeordnet werden können.
An K.-Gittern lassen sich Drehungen und Spiegelungen auch mit Translationen verbinden; aus Drehachsen werden Schraubenachsen, aus Spiegelebenen Gleitspiegelebenen. Mit diesen Symmetrieelementen ergeben sich 230 Kombinationen (Raumgruppen, Raumsysteme). Die K.-Flächen werden durch die reziproken Werte der von ihnen auf den drei Koordinatenachsen abgeschnittenen, in Gitterkonstanten gemessenen Strecken bezeichnet; durch einen gemeinsamen Teiler gekürzt, sind diese Werte meist kleine ganze Zahlen (h, k, l, millersche Indizes). Wichtigstes Verfahren zur Untersuchung der K.-Struktur ist die Röntgenstrukturanalyse.
▣ Literatur:
Borchardt-Ott, W.: Kristallographie. Eine Einführung für Naturwissenschaftler. Berlin u. a. 41993.
Kristạll[grch.] der, homogener fester Körper, dessen Bausteine (Atome, Ionen, Moleküle) sich während seines Wachstums, der Kristallisation, aus Schmelzen, Lösungen, Dämpfen oder anderen festen Körpern räumlich-periodisch anlagern, und zwar nach ebenen Flächen, wenn das Wachstum nicht durch die Umgebung behindert wird. Der regelmäßige Aufbau unterscheidet K. von quasikristallinen oder amorphen Substanzen wie Gläsern, Flüssigkeiten oder Gasen. Alle Individuen einer K.-Art haben die gleiche Anordnung der Bausteine, das gleiche Kristallgitter. Frei gewachsene K. sind daher von ebenen Flächen begrenzt, und für eine jede K.-Art schließen die entsprechenden Flächen stets die gleichen Winkel ein. Die Gesamtform eines K. beurteilt man nach den Kriterien der Kristalltracht und des Kristallhabitus. Die Abstände der Bausteine (in der Größenordnung 10—8 cm) können durch Beugung und Interferenz von Röntgenstrahlung oder mit dem Elektronenmikroskop bestimmt werden. Oft sind sie in versch. Richtungen unterschiedlich; daher sind auch die Eigenschaften der meisten K. richtungsabhängig (Anisotropie der K.). In realen K. (Real-K.) treten immer Abweichungen von der streng period. Anordnung der Bausteine auf (K.-Baufehler, Fehlordnungen). Da die physikal. Eigenschaften (z. B. Festigkeit oder elektr. Leitfähigkeit) stark mit der Zahl der Baufehler variieren, ist die Züchtung möglichst fehlerfreier großer Einkristalle eine wichtige Voraussetzung für die Anwendung der K., z. B. in der Halbleitertechnik.
Eine Elementarzelle und mit ihr der ganze K. können nach versch. symmetrisch zueinander liegenden Richtungen den gleichen Aufbau zeigen (K.-Symmetrie). Die Symmetrieelemente (Dreh-, Drehspiegelachsen, Spiegelebenen) können zu mehreren an einem K. auftreten; einschl. der Symmetrielosigkeit und der einzelnen Symmetrieelemente gibt es davon 32 Kombinationen, die 32 K.-Klassen (Symmetrieklassen), die den Kristallsystemen zugeordnet werden können.
An K.-Gittern lassen sich Drehungen und Spiegelungen auch mit Translationen verbinden; aus Drehachsen werden Schraubenachsen, aus Spiegelebenen Gleitspiegelebenen. Mit diesen Symmetrieelementen ergeben sich 230 Kombinationen (Raumgruppen, Raumsysteme). Die K.-Flächen werden durch die reziproken Werte der von ihnen auf den drei Koordinatenachsen abgeschnittenen, in Gitterkonstanten gemessenen Strecken bezeichnet; durch einen gemeinsamen Teiler gekürzt, sind diese Werte meist kleine ganze Zahlen (h, k, l, millersche Indizes). Wichtigstes Verfahren zur Untersuchung der K.-Struktur ist die Röntgenstrukturanalyse.
▣ Literatur:
Borchardt-Ott, W.: Kristallographie. Eine Einführung für Naturwissenschaftler. Berlin u. a. 41993.