kristaller

Kristaller är fasta ämnen där atomer, joner eller molekyler är upprepade i ett regelbundet mönster som bildar ett kristallgitter. Denna ordning ger karakteristiska former och egenskaper och finns både naturligt i mineraler och som syntetiska kristaller tillverkade i laboratorium eller industri.

Kristallernas växt och symmetri studeras i kristallografi. Väsentliga begrepp är enhetscell och kristallsystem. Den precisa uppbyggnaden avgör hur kristallen växer, hur den bryts och hur den ger upphov till optiska och mekaniska egenskaper. Habit beskriver ofta hur kristallen ser ut i praktiken och variationer förekommer mellan kubiska, tetragonala och rombohedrala former.

Kristallbildning sker när atomer eller föreningar ordnas i ett regelbundet mönster när en lösning kristalliseras, när en smälta stelnar eller när ett ämne avdunstar och tryckförhållanden ändras. Processen kräver ofta rätt kombination av koncentration, temperatur och tid.

Viktiga egenskaper hos kristaller är anisotropi, hårdhet (Mohs skala), brytning och glans samt optiska egenskaper som brytning, dispersion och färg. Kristaller kan vara naturligt förekommande mineraler eller syntetiska för specifika ändamål.

Exempel på mineraliska kristaller är kvarts (SiO2), halit (NaCl), kalkspat (CaCO3) och diamant (C). Syntetiska kristaller används bland annat i elektronik och optik, till exempel kiselkristaller i halvledare.

Användningar av kristaller innefattar smycken, slipning och skärverktyg, optiska komponenter, piezoelektriska delar och dator- eller telekommunikationskomponenter där kristallernas regelbundna struktur är viktig.

Vetenskapligt fungerar kristaller som modeller för materialbeteende och förklarar hur atomer arrangeras. Populärkulturen kopplar ibland kristaller till metafysiska egenskaper, men sådana påståenden saknar stöd i vetenskaplig evidens.