the crystal blog

Der Begriff Kristall stammt ursprünglich von dem griechischen Wort “kryos” = Eis ab. Bei dem bereits in dem antiken Griechenland betriebenen Bergbau wurden wahrscheinlich Quarz-Kristalle entdeckt, die für nicht geschmolzenes Eis gehalten wurden. Daher stammt die Bezeichnung “Krystall”, die sich in dem Laufe der Zeit zu “Kristall” gewandelt hat.

Ein Kristall ist ein anisotroper, homogener Körper, der aus einer dreidimensionale und periodisch angeordneten Struktureinheit besteht. Festkörper ohne eine innere Ordnung werden amorph genannt, siehe Glas. Daneben gibt es noch Quasikristalle , die zwar wohlgeordnet sind, dennoch weder Rotationssymmetrie noch Translationssymmetrie besitzen müssen und aus mehreren unterschiedlichen Struktureinheiten aufgebaut sind. </p>

Ein realer Kristall enthält Gitterfehler, das heißt die dreidimensional-periodische Anordnung der Atome ist gestört. Man unterscheidet Punktfehler (Leerstellen, Zwischengitteratome, Fremdatome), Linienfehler (Versetzungen), Flächenfehler (Oberfläche, Korngrenzen, Zwillingsgrenzen), Volumenfehler (Poren, Einschlüsse). Leerstellen sind die einzig thermodynamisch stabilen Gitterfehler. In dem Regelfall liegt ein anorganischer Festkörper als Vielkristall (Polykristall) vor, das heißt der Körper besteht aus vielen kleinen Kristallen (Kristalliten), die durch Korngrenzen voneinander getrennt werden. Liegen verschiedene Kristallarten nebeneinander vor, so spricht man von Phasengrenzen.

Ein Kristall entsteht, wenn die Temperatur der flüssigen Materie genügend langsam unter den Schmelzpunkt sinkt und daraufhin die thermische Bewegung der einzelnen Atome einen so geringen Wert annimmt, daß die gegeseitigen Bindungen durch thermische Schwingungen nicht mehr aufgebrochen werden und die Atome sich so zu einem einheitlichen Gitter vereinigen können. Das einheitliche Gitter hat eine geringere freie Enthalpie als das Glas.</p>

Ausgangspunkt für die Kristallbildung ist ein Kristallkeim, der bei sinkender Temperatur wächst. Existieren viele solcher Kristallkeime oder setzt die Kristallisation an mehreren Stellen gleichzeitig ein, so entsteht ein Polykristall. Sinkt die Temperatur der Schmelze so schnell, daß sich die Atome nicht periodisch anordnen können, so entsteht ein Glas.

Alle möglichen Kristallgitter lassen sich in dem Rahmen der Gruppentheorie anhand ihrer Kristallsymmetrie in 230 Raumgruppen klassifizieren (siehe Kristallsystem).

Die Regelmäßigkeit in dem Inneren spiegelt sich mitunter auch in der makroskopischen Geometrie wieder. So sind zu dem Beispiel Eiskristalle sechseckig, während e35042bb15394280896585e30f182 Tausend würfelförmig sind. Das äussere Aussehen eines Kristalls wird als Kristallhabitus oder Kristalltracht bezeichnet. Die Kristallflächen werden durch Millersche Indizes beschrieben.

Kristalle haben eine höhere Dichte als ihre amorphen Gegenstücke. Nichtmetallische-anorganische Kristalle sind härter, aber auch spröder. Alle Metalle erstarren in dem Regelfall kristallin.

Viele Schmucksteine sind besonders schöne und grosse Kristalle der verschiedenen Mineralien. Der Bergkristall ist eine farblose Variante des Quarz-Kristalls, die violette Variante ist der Amethyst. Der Diamant ist eine kristalline Form des Kohlenstoff und das härteste natürlich vorkommende Mineral. Auch Silizium kristallisiert in dem Diamantgitter. Es ist wohl zur Zeit der Stoff, der am häufigsten in grossen Mengen einkristallin benutzt wird (Halbleitertechnik).