Isostrukturaalisuuden

Isostrukturaalisuus tarkoittaa tilannetta, jossa kaksi tai useampi yhdiste jakavat saman kiteisen rakennetyypin. Niillä on sama perusrakenne ja usein sama tilaryhmä sekä samanlaisten koordinaatioiden ympäristö, vaikka kemiallinen koostumus voi poiketa. Isostrukturaaliset yhdisteet muodostavat isostrukturaalisia sarjoja, ja niitä voidaan kutsua myös isomorfisiksi tai saman rakenteen mukaan.

Isostrukturaalisuus syntyy tavallisesti, kun saman kokoisia ja gepistettyjä ioneja tai atomiryhmiä korvataan siten, että rakennteen motif pysyy muuttumattomana. Tällöin latticeparametrit voivat suurentua tai pienentyä ionin koon mukaan, mutta perusrakenne säilyy. Tutkimuksessa isostrukturaalisuutta vahvistetaan vertaamalla kiteskeiden rakenteiden tilaryhmiä, rakennusosiin kuuluvia Wyckoff-positioita ja yleistä kartoitusta sekä latticeparametrien skaalausta.

Esimerkkejä isostrukturaalisista sarjoista ovat fluorittisen rakenteen CaF2, SrF2 ja BaF2 yhdisteet, jotka muodostavat isostrukturaalisen sarjan. Toinen yleinen esimerkki on ABO3-perovskite-yhdisteet, kuten CaTiO3, SrTiO3 ja BaTiO3, joiden perusrakenne on sama, vaikka distorsio voi vaikuttaa ominaisuuksiin. Isostrukturaalisuutta hyödynnetään materiaalien suunnittelussa, kun halutaan korvata ioneja säilyttäen haluttu rakennetyyppi. On kuitenkin tärkeää muistaa, että isostrukturaalisuus viittaa rakenteeseen eikä välttämättä kemiallisiin ominaisuuksiin.