kristalografisi

Kristalografisi, kristal yapılarının atomik düzeyde düzenlenişini inceleyen ve bu düzenlemenin fiziksel özelliklerle ilişkisini açıklayan bilim dalıdır. Kristaller, içlerindeki atomların tipik olarak periyodik bir düzende tekrarlanan bir kristal ağında yer almasıyla karakterizedir; kristalografisi bu düzeni tanımlamak, simetriyi incelemek ve yapıyı yorumlamak için yöntemler sağlar. Bu disiplin fizik, kimya, malzeme bilimi ve jeoloji gibi alanlarla yakın çalışır ve birim hücre, simetri, atom konumları ve elektron yoğunluğu gibi kavramları kapsar.

Kristal yapısını belirlemek için başlıca teknikler X-ışını kristalografisi, elektron difraksiyonu ve nötron difraksiyonudur. Elde edilen difraksiyon desenlerinden Bragg yasası ve Fourier dönüşümü kullanılarak elektron yoğunluğu haritaları çıkarılır ve atomların konumları ile bağ geometrileri belirlenir. Bu süreç, moleküler yapıların güvenilir modele dönüştürülmesini sağlar.

Tarihsel olarak kristalografisi, 1912’de Laue’in difraksiyonu ve 1913’te Bragg kardeşlerin çalışmaları ile temellendirildi. Debye–Scherrer yöntemi toz kristallerinden difraksiyon elde edilmesini mümkün kıldı. 20. yüzyıl boyunca bu alan hızla gelişti ve pek çok bilimsel keşfe olanak sağladı.

Uygulamaları geniştir; ilaç keşfi ve protein yapılarını belirleme, malzeme bilimi ile mineralojide kristal yapıların anlaşılması, polimorfizm ve faz dönüşümlerinin incelenmesi gibi alanlarda merkezi rol oynar. Günümüzde tek kristal X-ışını kristalografisi, toz kristalografi ve elektron difraksiyonu gibi yöntemlerle atom konumlarının güvenilir biçimde belirlenmesi sürdürülmektedir.