許多固體和一些晶體液體具有規則的、重復的、三維的原子排列,稱為晶體結構或晶格。相比之下,非晶態固體是一種固體材料,如玻璃,缺乏這種長程重復結構。許多物理、光學,晶體固體或液體的電學性質與晶體結構密切相關。晶體結...
許多固體和一些晶體液體具有規則的、重復的、三維的原子排列,稱為晶體結構或晶格。相比之下,非晶態固體是一種固體材料,如玻璃,缺乏這種長程重復結構。許多物理、光學,晶體固體或液體的電學性質與晶體結構密切相關。晶體結構的重復單元,由小盒子或其他三維形狀組成,被稱為"細胞"。這些細胞中的許多細胞在一個重復的,構成整體結構的有序結構。

晶格決定了單個晶體的形狀。給定晶體材料的晶體結構可以影響該材料的許多整體性能。它是影響材料光學性能的主要決定性因素之一,例如,晶體結構也會顯著影響晶體材料的反應性,因為它決定了在晶體固體或液體的外邊緣和表面上活性原子的排列,其他重要的材料特性,包括某些材料的電學和磁學性質,也在很大程度上被決定根據晶體結構。礦物學家、晶體學家、化學家和物理學家經常在實驗室中研究晶體材料。晶體結構的一些簡單方面可以通過簡單的幾何測量來確定,但基于x射線、中子、電子或其他粒子衍射的各種方法允許更容易和更精確的結構測定一些研究人員只關心確定一種特定晶體材料的結構,而另一些研究人員則更感興趣于確定該結構如何與材料的其他性質相聯系。還有一些研究人員對基于其結構的各種材料的有用應用感興趣,甚至有人嘗試過根據所需結構的預期性質合成新的晶體固體和液體。需要注意的是,雖然理論上的晶體材料是由一系列完美一致的重復單元組成的,但真正的晶體往往有缺陷。這些缺陷在大多數情況下是,簡單地說,在其他規則晶體結構中的不規則性。在某些情況下,當一個原子在一個給定的晶體結構中所處的位置不同時,就會發生這種情況。這種原子的不同性質會對晶體的結構單元在其周圍的排列方式產生重大影響。同樣,缺陷或真實晶體的不規則性會對晶體材料的整體性能產生重大影響。