kristályban

A kristályban olyan jelenségek és folyamatok összességét értjük, amelyek kristályos anyagok belsejében, a rendezett kristályrácsban zajlanak. A kristályrács szabályos, periodikus elrendezést jelent, amelyben az atomok vagy ionok meghatározott helyeken foglalnak el, és ez meghatározza az anyag belső tulajdonságait.

A kristályban a rendet zavaró defektusok vagy adalékanyagok is előfordulhatnak: vakációk, helyettesítő atomok és diszlokációk befolyásolják a mechanikai szilárdságot, a diffúziós sebességet és a hőmérsékletfüggő viselkedést. A rácsszerkezet és a jelenlévő hibák kölcsönhatása alapvetően befolyásolja az anyag elektromos és optikai tulajdonságait is.

Optikai hatások tekintetében a kristályban a fény kölcsönhatásba lép a rács anisotrópiájával, ami kettős törést, polarizációs jelenségeket és különböző elnyelési tulajdonságokat okozhat. Néhány kristály nonlinear optikai anyagként szolgál, ahol a fény intenzitásától függően új frekvenciák keletkezhetnek, vagy a fény útja módosulhat.

Diffúzió és adalékanyagok: magas hőmérsékleten az atomok a rácsban diffundálhatnak, és idegen ionok beépülése színt vagy vezetőképességet változtathat meg, ami különösen fontos a félvezető-Technológiában.

Módszerek és példák: kristálytani vizsgálatokhoz X-sugaras kristálytan (röntgencristályográfia), elektronmikroszkópia és spektroszkópia használható. Gyakori példák: kvarc (SiO2), gyémánt (C), nátrium-klorid (NaCl) és különböző perovszkit-szerű ásványok. Alkalmazások közé tartozik az időmérés kvarcórákban, optikai elemek és lézeres eszközök, érzékelők és félvezető rendszerek.