Techniklexikon

Kristallographie

Lehre vom Aufbau, den Eigenschaften und der Genese von Kristallen. Sie wird in fünf Zweige eingeteilt: den geometrischen, den chemischen, den physikalischen, den physikalisch-chemischen und den morphologischen.

Die geometrische Kristallographie beschäftigt sich mit den bei Idealkristallen möglichen Symmetrien. Bei homogener chemischer Zusammensetzung einer Substanz sind Konfigurationen von Atomen und Ionen in jedem Teil des Körpers gleich stabil, da die Bindungskräfte nur von der Relativlage der aufeinander wirkenden Atome abhängen, nicht aber von ihrer absoluten Lage. Daher bildet sich bei der Kristallisation zumeist eine dreidimensionle periodische Anordnung der Kristallbausteine (Atome, Ionen, Moleküle) aus. In den meisten Fällen treten zusätzliche Symmetrien in der Anordnung der Kristallbausteine auf, die durch die geometrische Kristallographie untersucht werden. Somit schafft die geometrische Kristallographie die Grundlage für die Anwendung von Röntgen-, Elektronen- und Neutronenbeugungsmethoden sowie von spektroskopischen Methoden zur Untersuchung der Struktur der Kristalle. Die Kristallchemie hat die Wechselbeziehung von Struktur und chemischen Wechselwirkungen zum Gegenstand. Die Kristallphysik erforscht den Zusammenhang zwischen der Struktur und den mechanischen, optischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften der Kristalle. Die physikalisch-chemische Kristallographie untersucht die Genese kristalliner Phasen und deren Änderungen unter bestimmten Milieubedingungen. Die Kristallmorpholgie ist die Lehre von der Kristallgestalt.

Die Kristallographie bedient sich der experimentellen Methoden der Physik, Chemie und der physikalischen Chemie sowie der Darstellungsmethoden der Gruppentheorie (Gruppe, Darstellung einer Gruppe) zur allseitigen Erforschung ihres Untersuchungsobjekts, des Kristalls.