Kristall

Ein Kristall ist ein Festkörper, bei dem die Atome in einer streng regelmäßigen, periodischen Struktur, Kristallgitter genannt, angeordnet sind. Festkörper ohne eine derartige Ordnung nennt man amorph. Daneben gibt es noch Quasikristalle, die zwar eine Rotationssymmetrie aber keine Translationssymmetrie besitzen.

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

Die Regelmäßigkeit im Inneren lässt sich auch makroskopisch beobachten, denn Kristalle bilden geometrische Formen. So sind zum Beispiel Eiskristalle sechseckig, während Kochsalzkristalle würfelförmig sind.

Kristalle haben eine höhere Dichte als ihre amorphen Gegenstücke. Sie sind härter, aber auch spröder.

Viele Edelsteine und Halbedelsteine sind besonders schöne und große Kristalle der verschiedenen Mineralien. Der Bergkristall ist eine farblose Variante des Quarzkristalls die violette Variante ist der Amethyst. Der Diamant ist eine kristalline Form des Kohlenstoff, und der härteste aller bekannten Stoffe. Auch Silizium kristallisiert im Diamantgitter. Es ist wohl zur Zeit der Stoff der am häufigsten in großen Mengen einkristallin verwendet wird (Halbleitertechnik).

Reale Kristalle haben oft Kristallfehler, wobei Positionen im Gitter unbesetzt bleiben können (Leerstellen), sich aber auch ein Atom (oder seltener) ein Molekül in einer irregulären Position (Lücke) des Gitters aufhalten kann (Zwischengitteratom bzw. -molekül) oder ein Fremdatom bzw. -molekül einen Kristallgitterplatz besetzt.

Das Verhalten von Licht in Kristallen wird durch die Kristalloptik beschrieben.
Periodische dielektrische Stukturen, so genannte Photonische Kristalle, zeigen neuartige optische Eigenschaften.