Кристалографија
проучавање кристала / From Wikipedia, the free encyclopedia
Кристалографија је експериментална наука која се бави одређивањем распореда атома у кристалном чврстом материјалу (погледајте кристалну структуру). Реч „кристалографија“ изведена је од грчких речи „хладна кап, смрзнута кап“, с тим да се њено значење проширује на све чврсте материје са одређеним степеном прозирности, и „писати“. У јулу 2012, Уједињене нације су препознале значај кристалографске науке проглашавајући да ће 2014. бити Међународна година кристалографије.[1] Кристалографија са другим природним наукама, као што је минералогија и наука материјала, хемија и физика. Кристалографија је у другим математичко-природним наукама синоним за анализу кристалних структура. Примери тема обухваћених кристалографијом су: форме кристала, морфолигија кристала, стереографске пројекције кристални функција, једначине зона, врсте раста кристала, принципи симетрија, 14 Браве-тараба (од моноклиног-орторомбског система), 32 тачне-групе, просторне групе, и рендгенографске анализе кристала.
Пре развоја рентгенске дифракционе кристалографије, проучавање кристала се базирало на физичким мерењима њихове геометрије помоћу гониометра.[2] То је подразумевало мерење углова лица кристала релативно једних на друге и према теоретским референтном осама (кристалографске осе), и утврђивање симетрије датог кристала. Положај у 3Д простору сваког кристалног лица исцртан је на стереографској мрежи као што је Вулфова мрежа или Ламбертова мрежа. Пол на сваком лицу је приказан на мрежи. Свака тачка је означена својим Милеровим индексом. Коначни приказ омогућава успостављање симетрије кристала.
Кристалографске методе зависе од анализе дифракционих образаца узорка циљаним снопом неког типа. Рендгенски зраци се најчешће користе. Остали зраци у употреби укључују електроне или неутроне. Кристалографи често изричито наводе врсту зрака који се користи, као што је то случај у терминима рендгенска кристалографија, неутронска и електронска дифракција. Ове три врсте зрачења формирају интеракције са узорком на различите начине.
- Рендгенски зраци формирају интеракције са просторном расподелом електрона у узорку.
- Електрони су наелектрисане честице и због тога су у интеракцији са укупном расподелом наелектрисања и атомских језгара и електрона узорка.
- Атомска језгра распршују неутроне дејством јаких нуклеарних сила, а осим тога, магнетни момент неутрона није нула. Они су такође расејани дејством магнетних поља. Када се неутрони расеју из материјала који садрже водоник, они стварају дифракционе обрасце са високим нивоом шума. Међутим, материјал понекад може бити третиран тако да је водоник замењен деутеријумом.
Због ових различитих облика интеракције, три врсте зрачења су погодне за различите кристалографске студије.