Dazu gehören Diamantgitter und viele andere mehr.


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Struktur eines K-4-Kristalls mit dekagonalen Ringen

© Wikipedia: Workbit, 2014



Die atomare Struktur kristalliner Festkörper wird durch die beiden Begriffe Gitter und Basis beschrieben: das Punktgitter ist ein mathematisches Konstrukt, in dem jedem Punkt die Basis zugeordnet wird. Die Basis kann aus einem oder mehreren Atomen, aber auch aus Molekülen bestehen.

Das Kristallgitter, auch Punktgitter genannt, ist eine regelmäßige dreidimensionale Anordnung von Punkten. Untereinheit des Gitters ist die Elementarzelle; sie enthält alle Informationen, die zum Beschreiben des Kristalls notwendig sind. Das Gitter entsteht durch lückenloses translationssymmetrisches Aneinanderfügen der gleichen Elementarzelle in allen drei Dimensionen des Raums. Die 14 Bravais-Gitter beschreiben alle Möglichkeiten hierfür.

Die Basis einer Kristallstruktur besteht aus Atomen, Ionen oder Molekülen. Sie stellt die kleinste Gruppe dieser Elemente dar, die sich periodisch im dreidimensionalen Raum deckungsgleich wiederholt. Die Basis besteht mindestens aus einem Atom, kann aber auch einige tausend Atome umfassen (Proteinkristalle). Bei Natriumchlorid besteht die Basis z. B. aus einem Na+- und einem Cl-Ion. Jedem Bezugspunkt auf dem Gitter wird die Basis zugewiesen.

Das von den Grundvektoren aufgespannte Parallelepiped heißt Einheits- oder Elementarzelle. [1]
Als Strukturtyp fasst man Kristallstrukturen zusammen, die die gleiche Symmetrie, d. h., die gleiche Raumgruppe haben, und in denen jeweils die gleichen Punktlagen besetzt sind. Darüber hinaus müssen auch die Atomumgebungen (Koordinationspolyeder) übereinstimmen, was eine ungefähre Gleichheit der Achsenverhältnisse (Form der Elementarzelle) verlangt. Kristalline Substanzen, die zum gleichen Strukturtyp gehören, nennt man isotyp.

Mit Strukturtypen lassen sich Kristallstrukturen klassifizieren, die aus Ionen, Atomen und Atomgruppen, wie z. B. die Sulfatgruppe SO42, aufgebaut sind. Dagegen sind Strukturtypen für Molekülstrukturen, wie sie bei den meisten organischen Verbindungen auftreten, weniger geeignet.

Die „Datenbank anorganischer Kristallstrukturen“ ICSD enthielt Ende 2019 über 216.000 Einträge, von denen knapp 76% in rund 9.400 Strukturtypen zusammengefasst sind. [2]
Kristallsysteme bieten ein symmetriebezogenes Klassifizierungsschema für kristalline Festkörper. Sie finden u. a. Anwendung in der Mineralogie.

Es können sieben Systeme unterschieden werden: triklin, monoklin, orthorhombisch, tetragonal, trigonal, hexagonal und kubisch. Maßgeblich für die Zuordnung einer kristallinen Substanz in eines der Systeme ist dabei die Symmetrie der Substanz, aus der sich wiederum bestimmte Anforderungen an die Länge der Achsen und die Winkel, unter denen sie sich schneiden, ergeben.

Im Gegensatz dazu hat amorphes Material keine geordneten Strukturen und damit kein Kristallsystem, das heißt, dass seine Atome bzw. Moleküle ein unregelmäßiges Muster bilden. [3]
  [1]  Wikipedia (de): Kristallstruktur
  [2]  Wikipedia (de): Strukturtyp
  [3]  Wikipedia (de): Kristallsystem
Wikipedia (en): Crystal structure
Wikipedia (en): Strukturbericht designation
Wikipedia (en): Crystal system

Daten
Erfasst werden die grundlegenden räumlichen Strukturen (Strukturtypen) von Kristallen als besonderer Form fester geologischer Bestandteile.
Anzahl: Raumgruppen etwa 9.400 Datensätze.
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Quellen und Material
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Wikipedia (de) – Listen
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Wikipedia (en) – Listen
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