isostrukturaalisia

Isostrukturaalisia yhdisteitä ovat aineet, joilla on sama kristallirakenne. Tämä tarkoittaa, että niiden perusrakenne ja koordinaatiorakenne ovat identtisiä tai hyvin lähellä toisiaan, vaikka kemiallinen koostumus voi poiketa. Isostrukturaalisuutta tutkitaan crystallografiassa ja solid-state -kemiallisessa tutkimuksessa tarjoamaan tapoja luokitella yhdisteitä ja ymmärtää niiden substituutioita.

Kriteerit isostrukturaalisuudelle ovat rakenteellisia. Kahden yhdisteen katsotaan olevan isostrukturaalisia, jos ne kuuluvat samaan rakenneperheeseen (esim. rutile, perovskiitti, fluorittinen) ja niillä on sama tila-ryhmä sekä samanlainen koordinaatio ympärillä oleville ioneille. Käytännössä isostrukturaalisuutta tarkastellaan usein siten, että ionien koon ja sähköisten ominaisuuksien muutokset sallivat korvaamisen säilyttäen rakenteen yleisen muodon. Litteät poikkeamat symmetriassa ja pienet muutokset lattice-parametreissä voivat kuitenkin esiintyä.

Esimerkkejä isostrukturaalisista rakenteista: TiO2 ja SnO2 muodostavat rutile-tyyppisen rakenteen; CaTiO3 ja SrTiO3 voivat olla isostrukturaalisia perovskiittisessa järjestelmässä (ABO3). Corundum-tyyppiseen rakenteeseen kuuluvat Al2O3 ja Cr2O3, jotka voidaan nähdä isostruksi nucleina. Tällaiset esimerkit havainnollistavat, miten kemiallinen vaihtelu voi pysyä rakenteellisesti samanlaisena.

Isostrukturaalisuutta käytetään materiaalien suunnittelussa, jotta voidaan ennustaa solurakenteita, rakenteellisia ominaisuuksia ja mahdollisia korvauksia eri ionien välillä sekä löytää uusia yhdisteitä samaan rakenneperheeseen.