結晶:科学的定義
結晶 構成原子、分子、またはイオンが高度に秩序化された繰り返しの3次元パターンで配置されている固体材料です。この繰り返しパターンは、結晶格子全体に広がり、異なる幾何学的形状と物理的特性をもたらします。
重要な要素の内訳は次のとおりです。
1。順序付けられた構造:
- 結晶中の原子、分子、またはイオンはランダムに配置されていません。
- 彼らはクリスタル格子と呼ばれる高度に組織化された繰り返しパターンを形成します 。
2。 3次元の繰り返し:
- クリスタル格子は、3つの空間寸法すべてに拡張されます。
- この繰り返しパターンは、クリスタルの全体的な形状と特性を定義します。
3。幾何学的形状:
- 原子の順序付けられた配置は、特定の幾何学的形状につながります。
- これらの形状は、結晶格子の対称性によって決定されます。
4。明確な物理的特性:
- 結晶は次のようなユニークな物理的特性を示します。
- 切断: 特定の飛行機に沿って壊れる傾向。
- 硬度: スクラッチに対する抵抗。
- 密度: 単位体積あたりの質量。
- 光学特性: 光がクリスタルとどのように相互作用するか。
例:
- 塩(NaCl): 立方体の結晶構造
- Quartz(SIO2): 六角形の結晶構造
- ダイヤモンド(c): 立方体の結晶構造
- ICE(H2O): 六角形の結晶構造
注:
- すべての固体が結晶であるわけではありません。アモルファス固体には、定義された結晶格子がありません。
- 一部の材料は、結晶とアモルファスの両方の形(ガラスなど)に存在する可能性があります。
結晶の概念を理解することは、鉱物学、材料科学、化学などのさまざまな分野で重要です。それらは、日常生活に多様な用途を持つ多くの資料の基本的なビルディングブロックです。