«Кристаллография»

см. Кристаллология.

I

Кристаллогра́фия (от Кристаллы и ...графия

наука о кристаллах и кристаллическом состоянии вещества. Изучает симметрию, строение, образование и свойства кристаллов. К. зародилась в древности в связи с наблюдениями над природными кристаллами, имеющими естественную форму правильных многогранников. К. как самостоятельная наука существует с середины 18 в. В 18—19 вв. К. развивалась в тесной связи с минералогиейкак дисциплина, устанавливающая закономерности огранки кристаллов (Р. Аюи, 1784). Была развита теория симметрии кристаллов — их внешних форм (А. В. Гадолин, 1867) и внутреннего пространственного строения (Е. С. Федоров (См. Фёдоров), 1890; А. Шёнфлис, 1891). Совокупность методов описания кристаллов и установленные закономерности составляют содержание геометрической К.

На основе геометрической К. возникла гипотеза об упорядоченном, трёхмерно-периодическом расположении в кристалле составляющих его частиц, в современном понимании — атомов и молекул, которые образуют кристаллическую решётку (См. Кристаллическая решётка). Открытие дифракции рентгеновских лучей (См. Дифракция рентгеновских лучей)в кристаллах экспериментально подтвердило их периодическое решётчатое строение. Первые конкретные рентгенографические расшифровки атомной структуры кристаллов (NaCl, Алмаз, ZnS и др.) были осуществлены начиная с 1913 У. Г. Брэггоми У. Л. Брэггом. Изучение прохождения света через кристаллы (см. Кристаллооптика) позволило сформулировать закономерности анизотропии (неравноценности по направлениям) свойств кристаллов.

Крупный вклад в изучение атомной структуры кристаллов сделан Л. Полингом, Д. Кроуфут-Ходжкин, Н. В. Беловым, А. Гинье; в исследование роста кристаллов и их физических свойств — В. Фохтом. И. Н. Странским, А. В. Шубниковым, И. В. Обреимовым.

Современная К. развивается как одна из областей физики, тесно связанная с химией и минералогией и имеющая широкое техническое применение. Основами её математического аппарата являются теория групп симметрии кристаллов (См. Симметрия кристаллов) и Тензорное исчисление.

Существует Международный союз кристаллографов, органом которого является журнал «Acta Crystallographica». Союз кристаллографов с 1940 издал более 30 томов «Структурного справочника» («Structure Report»). В СССР издаётся журнал «Кристаллография».

Структурная К. исследует атомно-молекулярное строение кристаллов с помощью рентгеноструктурного анализа (См. Рентгеноструктурный анализ), электронографии (См. Электронография), нейтронографии (См. Нейтронография), опирающихся на теорию дифракции (См. Дифракция) волн в кристаллах. Используются также методы оптической спектроскопии, в том числе инфракрасной спектроскопии (См. Инфракрасная спектроскопия), ядерного магнитного резонанса (См. Ядерный магнитный резонанс), электронного парамагнитного резонанса (См. Электронный парамагнитный резонанс) и т. д. Изучена кристаллическая структура более 20 тыс. химических веществ. Законы взаимного расположения атомов и химической связи (См. Химическая связь) между ними в кристаллах, их Изоморфизма и Полиморфизма являются предметом кристаллохимии (См. Кристаллохимия). Изучение биологических кристаллов позволило определить структуру гигантских молекул белков (См. Белки) и нуклеиновых кислот (См. Нуклеиновые кислоты)и явилось важным вкладом К. в молекулярную биологию (См. Молекулярная биология).

Важный раздел К. — теория и экспериментальные исследования процессов зарождения и роста кристаллов. Здесь К. использует общие принципы термодинамики (См. Термодинамика) и закономерности фазовых переходов (См. Фазовый переход) и поверхностных явлений с учётом взаимодействия кристалла со средой, анизотропии свойств и атомно-молекулярной структуры кристаллического вещества (см. Кристаллизация). Как самостоятельный раздел развивается К. реального кристалла, изучающая разнообразные нарушения идеальной кристаллической решётки — точечные дефекты, Дислокациии др. Дефекты в кристаллах, возникающие при росте кристаллов или разнообразных воздействиях на них и определяющие многие их свойства.

Исследования механических, оптических, электрических и магнитных свойств кристаллов являются предметом кристаллофизики (См. Кристаллофизика), которая смыкает К. с физикой твёрдого тела (См. Твёрдое тело). Для кристаллофизики существенным является рассмотрение свойств кристалла в связи с его симметрией и изменений свойств при внешних воздействиях. Уникальность свойств многих кристаллов и их чувствительность к механическим и акустическим воздействиям, изменениям температуры, чувствительность к электрическому току, электромагнитным полям, различным излучениям и т. п. дали кристаллографическим исследованиям широкий выход в радиотехнику, полупроводниковую электронику и квантовую электронику (См. Квантовая электроника), техническую оптику и акустику, обработку материалов, приборостроение. В связи с этим возникло и интенсивно развивается производство синтетических кристаллов — Кварца, алмаза, Германия, кремния (См. Кремний), Рубина и др.

К. изучает также строение и свойства разнообразных агрегатов из микрокристаллов — Поликристаллов, текстур (См. Текстура), керамик (См. Керамика), а также веществ с атомной упорядоченностью, близкой к кристаллической — жидких кристаллов (См. Жидкие кристаллы), полимеров (См. Полимеры). Симметрийные и структурные закономерности, изучаемые К., находят применение в рассмотрении общих закономерностей строения и свойств конденсированного состояния вещества вообще: аморфных тел и жидкостей, полимеров, биологических макромолекул, надмолекулярных структур и т. п. (обобщённая К.).

Лит.: Шубников А. В., Флинт Е. Е., Бокий Г. Б., Основы кристаллографии, М.— Л., 1940; Попов Г. М., Шафрановский И. И., Кристаллография, 4 изд., М., 1964; Белов Н. В., Структурная кристаллография, М., 1951; Бернал Дж. Д., Карлайл С. Х., Поля охвата обобщённой кристаллографии. (Обзор). «Кристаллография», 1968, т. 13, № 5; Вайнштейн Б. К., Кристаллография и научно-технический прогресс, там же, 1971, т. 16, в. 2, с. 261.

М. П. Шаскольская.

Кристаллогра́фия («Кристаллогра́фия»,)

научный журнал АН СССР, публикующий статьи по проблемам атомной структуры, роста, свойств кристаллов и др. вопросам кристаллографии. Основан в 1956, издаётся в Москве. Ежегодно выходит один том, состоящий из 6 номеров (выпусков). Тираж устанавливается для каждого номера и колеблется в пределах от 1300 до 1700 экземпляров. С 1957 переводится в США на английский язык и выходит под названием «Soviet Physics Crystallography».

1. кристаллогра́фия;
2. кристаллогра́фии;
3. кристаллогра́фии;
4. кристаллогра́фий;
5. кристаллогра́фии;
6. кристаллогра́фиям;
7. кристаллогра́фию;
8. кристаллогра́фии;
9. кристаллогра́фией;
10. кристаллогра́фиею;
11. кристаллогра́фиями;
12. кристаллогра́фии;
13. кристаллогра́фиях.

КРИСТАЛЛОГРА́ФИЯ, -и, жен. Наука о кристаллах и кристаллическом состоянии вещества.

| прил. кристаллографический, -ая, -ое.

-и, ж.

Наука о кристаллах и кристаллическом состоянии вещества.

[От греч. κρύσταλλος — кристалл и γράφω — пишу]

ж.

Наука о кристаллах [кристалл I] и кристаллическом состоянии вещества.

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ (от кристаллы и ...графия) - наука о кристаллическом состоянии вещества. Изучает симметрию, строение, образование и свойства кристаллов. Зародилась в древности и развивалась в тесной связи с минералогией как наука, устанавливающая законы огранения кристаллов (Р. Ж. Гаюи, 1784). В дальнейшем была развита теория симметрии внешней формы кристаллов (А. В. Гадолин, 1867) и их внутреннего строения (Е. С. Федоров, 1890, А. Шенфлис, 1891). Совокупность методов описания внешних форм кристаллов и их закономерности составляют содержание геометрической кристаллографии. Структурная кристаллография исследует атомно-молекулярное строение кристаллов методами рентгеноструктурного анализа, электронографии, нейтронографии. Ее развитие связано с именами М. Лауэ, У. Г. Брэгга и У. Л. Брэгга, Л. Полинга, Н. В. Белова, А. В. Шубникова и др.

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ (от кристаллы и...графия), наука о кристаллическом состоянии вещества. Изучает симметрию, строение, образование и свойства кристаллов. Зародилась в древности и развивалась в тесной связи с минералогией как наука, устанавливающая законы огранения кристаллов (французское ученый Р.Ж. Аюи, 1784). В дальнейшем была развита теория симметрии внешней формы кристаллов (А.В. Гадолин, 1867) и их внутреннего строения (Е.С. Федоров, 1890, немецкий ученый А. Шенфлис, 1891). Совокупность методов описания внешних форм кристаллов и их закономерности составляют содержание геометрической кристаллографии. Структурная кристаллография исследует атомно-молекулярное строение кристаллов методами рентгеновского структурного анализа, электронографии, нейтронографии.

жен. crystallographyж. crystallography.

crystallography

f.crystallography

ж.

cristallographie f

ж.

cristalografía f

ж.

cristallografia

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ

(от кристаллы и греч. grapho — пишу, описываю), наука об атомно-мол. строении, симметрии, физ. св-вах, образовании и росте кристаллов. К. зародилась в древности в связи с наблюдениями над природными кристаллами, имеющими естеств. форму правильных многогранников. К. как самостоят. наука существует с сер. 18 в. В 18—19 вв. К. развивалась в тесной связи с минералогией как дисциплина, устанавливающая закономерности огранки кристаллов (франц. физик Р. Гаюи, 1874). Была развита теория симметрии кристаллов — их внеш. форм (А. В. Га-долин, 1867) и внутр. строения (франц. физик А. Браве, 1848, Е. С. Фёдоров, 1890, нем. математик А. Шёнфлис, 1891). Совокупность методов описания кристаллов и закономерности их огранения составляют содержание геометрической К. На основе геом. К. возникла гипотеза об упорядоченном трёхмерно-периодич. расположении в кристалле составляющих его ч-ц, в совр. понимании — атомов и молекул, к-рые образуют кристаллическую решетку. Матем. аппарат К. основан на дискретной геометрии, теории групп и тензорном исчислении.

Исследования дифракции рентгеновских лучей в кристаллах (нем. физик М. Лауэ, 1918) эксперим. подтвердили их периодич. решётчатое строение. Первые рентгенографич. расшифровки ат. структуры кристаллов NaCl, алмаза, ZnS и др., осуществлённые в 1913 англ. физиками У. Г. Брэггом и У. Л. Брэггом, положили начало структурной К. Изучение прохождения света через кристаллы позволило сформулировать закономерности анизотропии св-в кристаллов (см. КРИСТАЛЛООПТИКА). Дальнейшее изучение ат. структуры кристаллов связано с именами амер. учёного Л. Полинга, норв. учёного В. Гольдшмидта, англ. учёного Дж. Бернала и сов. учёного Н. В. Белова; исследование роста кристаллов и их физ. св-в — с именами нем. учёного В. Фохта, болг. учёного И. Н. Странского, сов. учёных Г. В. Вульфа, А. В. Шубникова и др.

Для совр. К. характерны изучение ат, и дефектной структуры кристаллов, процессов их роста и поиск новых св-в кристаллов как единой комплексной проблемы, направленной на получение новых материалов с важными физ. св-вами. Результаты кристаллографич. исследований широко используются в физике, минералогии, химии, мол. биологии и др. (см. схему, в к-рой собственно К. занимает центр. часть).

В структурной К. исследуется атомно-мол. строение кристаллов методами рентгеновского структурного анализа, электронографии, нейтронографии, опирающимися на теорию дифракции волн и ч-ц в кристаллах; используются также методы оптич. спектроскопии, резонансные методы, электронная микроскопия и др. В результате определена крист. структура неск. десятков тысяч хим. в-в. Изучение законов взаимного расположения атомов в кристаллах и хим. связи между ними, а также явлений изоморфизма и полиморфизма явл. предметом кристаллохимии. Исследования т. н. биологических кристаллов, позволившие определить структуру гигантских молекул белков и нуклеиновых кислот, связывают К. с мол. биологией. При изучении процессов зарождения и роста кристаллов используются общие принципы термодинамики и закономерности фазовых переходов и поверхностных явлений с учётом вз-ствия кристалла со средой, анизотропии св-в и атомно-мол. структуры крист. в-ва (см. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ). В К. изучаются также разнообразные нарушения идеальной крист. решётки — точечные дефекты, дислокации и др. дефекты, возникающие в процессе роста кристаллов или в результате разл. внеш. воздействий на них и определяющие многие их св-ва.

Исследования механич., оптич., электрич. и магн. св-в кристаллов явл. предметом кристаллофизики, к-рая смыкает К. с физикой твёрдого тела. Возникший на основе исследования роста кристаллов пром. синтез алмазов, рубина, Ge, Si и др. (см. СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ) — основа квант. и ПП электроники, оптики, акустики и др.

В К. исследуются также строение и св-ва разнообразных агрегатов из микрокристаллов (поликристаллов, текстур, керамик), а также в-в с ат. упорядоченностью, близкой к кристаллической (жидких кристаллов, полимеров). Симметрийные и структурные закономерности, изучаемые в К., находят применение при рассмотрении общих закономерностей строения и св-в некристаллического конденсиров. состояния в-ва — аморфных тел и жидкостей, полимеров, макромолекул, надмол. структур и т. п. (обобщённая К.).

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ, изучение образования и строения кристаллических веществ. Эта дисциплина охватывает изучение образования кристаллов, химических связей в них, а также физических свойств твердых веществ. В частности, кристаллография занимается внутренней структурой кристаллов, в том числе и таких веществ, которые прежде считались неспособными к образованию кристаллов, как, например, ДНК. см. такжеРЕНТГЕНОВСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ.

КРИСТАЛЛОГРА́ФИЯ -и; ж. [от сл. кристалл и греч. graphō - пишу] Наука о кристаллах и кристаллическом состоянии вещества.

◁ Кристаллографи́ческий, -ая, -ое. К-ие системы.

* * *

I

• кристаллогра́фия

(от кристаллы и...графия), наука о кристаллическом состоянии вещества. Изучает симметрию, строение, образование и свойства кристаллов. Зародилась в древности и развивалась в тесной связи с минералогией как наука, устанавливающая законы огранения кристаллов (Р. Ж. Гаюи, 1784). В дальнейшем была развита теория симметрии внешней формы кристаллов (А. В. Гадолин, 1867) и их внутреннего строения [Е. С. Фёдоров, 1890, А. Шёнфлис (A. Schoenflies), 1891]. Совокупность методов описания внешних форм кристаллов и их закономерности составляют содержание геометрической кристаллографии. Структурная кристаллография исследует атомно-молекулярное строение кристаллов методами рентгеноструктурного анализа, электронографии, нейтронографии. Её развитие связано с именами М. Лауэ, У. Г. Брэгга и У. Л. Брэгга, Л. Полинга, Н. В. Белова, А. В. Шубникова и др.

II

• «кристаллогра́фия»

научный журнал РАН, с 1856. Учредитель (1998) — Отделение общей физики и астрономии РАН. 6 номеров в год.

* * *

КРИСТАЛЛОГРА́ФИЯ (от кристаллы(см. КРИСТАЛЛЫ) и «графия»), наука об атомно-молекулярном строении, симметрии(см. СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ), физических свойствах, образовании и росте кристаллов(см. КРИСТАЛЛЫ). Впервые термин «кристаллография» был предложен для названия «науки о кристаллах» швейцарским ученым М. Капеллером в 1723.

Кристаллография зародилась в древности и развивалась в тесной связи с минералогией как наука, устанавливающая законы огранения кристаллов (Р. Ж. Гаюи(см. ГАЮИ Рене Жюст), 1784). В дальнейшем была развита теория симметрии внешней формы кристаллов (А. В. Гадолин, 1867 г.) и их внутреннего строения (Е. С. Федоров, 1890 г., А. Шенфлис, 1891 г.).

До открытия дифракции рентгеновских лучей основным методом описания и идентификации кристаллов был метод, основанный на гониометрии(см. ГОНИОМЕТРИЯ). Наблюдение и измерение огранения кристаллов, установление законов огранения — предмет геометрической кристаллографии. На основе геометрической кристаллографии возникла гипотеза об упорядоченном, трёхмерно-периодическом расположении в кристалле составляющих его частиц, в современном понимании — атомов и молекул, которые образуют кристаллическую решетку(см. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА). Геометрическая кристаллография изучает основные метрические характеристики кристаллической решетки, периоды повторяемости и углы элементарной ячейки(см. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЯЧЕЙКА КРИСТАЛЛА), разрабатывает методы их описания и устанавливает закономерности их огранения.

Учение о симметрии кристаллов(см. СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ), получившее в последнее время интенсивное развитие, является теоретической основой кристаллографии. Симметрия — наиболее общая закономерность, присущая строению и свойствам кристаллического вещества, которое по своим макроскопическим признакам можно определить как однородную анизотропную симметричную среду. Большой вклад в развитие теории симметрии и антисимметрии внесли А. В. Шубников(см. ШУБНИКОВ Алексей Васильевич) и Н. В. Белов(см. БЕЛОВ Николай Васильевич). Основами математического аппарата кристаллографии помимо теории групп симметрии кристаллов является тензорное исчисление.

Кристаллография и такие ее разделы, как кристаллохимия(см. КРИСТАЛЛОХИМИЯ) и кристаллофизика(см. КРИСТАЛЛОФИЗИКА) тесно взаимосвязаны со смежными науками. Кристаллофизика рассматривает в основном электрические, оптические, механические свойства кристаллов и их симметрийные закономерности и непосредственно примыкает к физике твердого тела(см. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА), которая сосредоточивает свое внимание больше на анализе общих закономерностей физических свойств и энергетического спектра решетки. Кристаллохимия изучает закономерности расположения атомов в кристаллах, природу химической связи между ними, атомную структуру реальных кристаллов.

Результаты, полученные при структурных исследованиях кристаллов, легли в основу структурной кристаллографии. Структурная кристаллография исследует атомно-молекулярное строение кристаллов методами рентгеноструктурного анализа, электронографии, нейтронографии, электронной микроскопии. Используются также методы оптической спектроскопии, в том числе инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса и т. д.

В связи с общностью подхода к атомному строению вещества и близостью дифракционных методик, используемых в структурной кристаллографии, кристаллографические теории и методы дают выход кристаллографии в металловедение и материаловедение полупроводников и диэлектриков, минералогию, органическую химию и химию полимеров, молекулярную биологию, в изучение жидкостей и газов.

Кристаллография изучает процессы образования кристаллов с позиций макроскопической и статистической термодинамики и физико-химической кинетики: процесс зарождения кристаллов (см. Кристаллизация(см. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ)), анализ молекулярной кинетики движения фазовой границы, ее морфологии, тепло- и массоперенос при кристаллизации, формы роста, процессы дефектообразования. Исследование структуры реальных кристаллов, дефектов кристаллов(см. ДЕФЕКТЫ), дислокаций(см. ДИСЛОКАЦИИ) и точечных дефектов(см. ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ), условия их образования и влияние на свойства реальных кристаллов – важнейшие прикладные области кристаллографии. Теория и практика синтеза кристаллов поддерживаются достижениями химии и физической химии.

Кристаллография изучает также строение и свойства разнообразных агрегатов из микрокристаллов — поликристаллов(см. ПОЛИКРИСТАЛЛЫ), текстур(см. ТЕКСТУРА), керамик(см. КЕРАМИКА), а также веществ с атомной упорядоченностью, близкой к кристаллической — жидких кристаллов(см. ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ), полимеров(см. ПОЛИМЕРЫ). Симметрийные и структурные закономерности, изучаемые кристаллографией, находят применение в рассмотрении общих закономерностей строения и свойств конденсированного состояния вещества: аморфных тел и жидкостей, полимеров, биологических макромолекул, надмолекулярных структур и т. п. Этим занимается обобщенная кристаллография.

— наука о к-лах и кристаллическом веществе; делите” на геометрическую, физ. и хим. Геометрическая К. объединяет учение о симметрии (см. Элементы симметрии) и формах кристаллических тел, о геометрических законах построения пространственных решеток (структур). Физ. К. изучает физ. свойства к-лов. Рентгенометрия и оптика к-лов выделились на совр. этапе развития К. в самостоятельные обширные области. Хим. К. занимается комплексом вопросов, связанных с хим. строением кристаллических тел в связи с их структурой, свойствами, находящимися на границе с общей к физ. химией. Вопросы связи формы к-лов и их геометрического строения с физ. свойствами и хим. составом являются предметом самостоятельной кристаллографической дисциплины — кристаллохимии.

(от кристаллы и ...графия) - наука о кристаллах и кристаллич. состоянии вещества. К. исследует законы образования, структуру и физ. св-ва кристаллов, протекающие в них явления, взаимодействие кристаллов со средой, а также кристаллоподобные анизотропные в-ва (жидкие кристаллы, полимерные материалы и т. п.). Одной из основополагающих теорий К. является теория симметрии кристаллов. К. тесно связана с минералогией и химией и является одной из областей совр. физики твёрдого тела. К методам исследования атомно-молекулярного строения кристаллов относятся рентгеноструктурный анализ, нейтронография, электронография и др.

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ — наука о кристаллах (см.) и кристаллическом состоянии вещества; изучает законы образования кристаллов, их морфологию и тонкую (атомную) структуру, физ. свойства, а также взаимодействие кристаллов с внешней средой.