Gitter och enhetscell
Kristallsymmetri ger också starka begränsningar på vilka fysikaliska egenskaper ett material kan ha. I vissa kristaller kan till exempel elektrisk polarisation uppstå längs särskilda riktningar, medan andra symmetrier förbjuder detta. Även anisotropi följer av strukturen: värmeledning, brytningsindex och elasticitet kan vara olika beroende på riktning i kristallen. Därför används kristallografisk information inte bara för att identifiera ämnen utan också för att förstå hur ett material kommer att bete sig i en komponent.
Vanliga packningar
Varför kan två fasta ämnen med samma kemiska sammansättning ändå ha olika hårdhet eller ledningsförmåga?
Kristaller är inte perfekta
Därför att partiklarna kan vara ordnade och bundna på olika sätt. Kristallstruktur, bindningsgeometri och defekter påverkar hur elektroner och atomplan kan röra sig.
Hur strukturen bestäms
En kristall är ett fast ämne där atomer, joner eller molekyler ordnas periodiskt i tre dimensioner. Kristallstrukturen bestämmer därför inte bara hur partiklarna ligger, utan också många mätbara egenskaper som densitet, klyvning, elektrisk ledningsförmåga och diffraktionsmönster.
Gitter och enhetscell
Den periodiska ordningen kan beskrivas med ett gitter och en enhetscell. Enhetscellen är den minsta geometriska byggstenen som, genom translation, kan återskapa hela kristallen. Den behöver inte vara den minsta möjliga volymen i varje beskrivning, men den måste representera symmetrin och partikelplaceringarna på ett konsekvent sätt.
Varför kan två fasta ämnen med samma kemiska sammansättning ändå ha olika hårdhet eller ledningsförmåga?