Nøgleforskellen mellem krystaller og kvasikrystaller er, at krystaller har en ordnet struktur, der er periodisk, hvorimod kvasikrystaller også har en ordnet struktur, der ikke er strengt periodisk.
Begreberne krystaller og kvasikrystaller er nyttige inden for krystallografi, der falder ind under industriel kemi. Krystaller er de monomere enheder af krystallinske materialer, mens kvasikrystaller er typer krystaller, der indeholder arrays af atomer, der er på en ordnet måde, men som ikke er strengt periodiske.
Hvad er krystaller?
Krystaller er de monomere enheder af krystallinske materialer. Disse faste krystallinske forbindelser indeholder deres atomer, molekyler eller ioner arrangeret i en meget ordnet mikroskopisk struktur. Disse enheder udgør krystalgitteret af det krystallinske materiale. Krystalgitteret kan strække sig i alle retninger. Derudover kan vi identificere mikroskopiske enkeltkrystaller af krystallinske materialer ved hjælp af geometriske former. Når man overvejer geometriske former, består krystallerne af flade flader, der har specifikke og karakteristiske orienteringer. Desuden er feltet for at studere krystaller krystallografi. Vi kalder processen med dannelse af krystaller for krystalvækst eller krystallisation.
Figur 01: Krystallinske og ikke-krystallinske former for stof
I krystalstrukturen er atomerne, molekylerne eller ionerne arrangeret i et periodisk arrangement. Men alle faste stoffer er ikke krystaller. Der kan være ikke-krystallinske stoffer, som vist på ovenstående billede. Hvis vi betragter vand, når vandet begynder at fryse, ændres stoffasen fra flydende til fast, og små iskrystaller har en tendens til at vokse, indtil fusionen sker (som danner en polykrystallinsk struktur).
Vi kan vise en enhedscelle for krystallinsk materiale. Enhedscellen er en imaginær boks, der indeholder et eller flere atomer i et specifikt arrangement. Typisk har enhedscellerne tendens til at stables i et 3D-arrangement og danner en krystal. Vi kan genkende krystallerne ud fra deres form, efter at ansigterne har skarpe vinkler.
Krystallisation er den proces, hvorfra krystaller dannes fra en væske eller opløste materialer i en væske. Krystallisationsfeltet er meget bredt, fordi en enkelt væske er i stand til at størkne til mange forskellige former afhængigt af forhold. Derfor er det et komplekst og grundigt undersøgt felt.
Hvad er kvasikrystaller?
Kvasikrystaller er en type krystaller, der indeholder arrays af atomer, der er på en ordnet måde, men som ikke er strengt periodiske. Derfor kan kvasikrystaller have nogle ligheder med normale krystaller. Ligheder mellem de normale krystaller og kvasikrystaller er vist nedenfor.
Figur 02: En kvasikrystal(holmium-magnesium-zink kvasikrystalstruktur)
Denne type krystal er typisk kendt for sin evne til at vise femdobbelt symmetri. Denne symmetri er umulig i normale periodiske krystaller. Derfor har International Union of Crystallography omdefineret "krystaller" til at inkludere detaljer om kvasikrystaller.
Opdagelsen af kvasikrystaller fandt sted i 1982. Dannelsen af disse krystaller er en sjælden ting, fordi kun omkring 100 kendte faste stoffer har tendens til at danne kvasikrystaller blandt de 400.000 normale periodiske krystaller, der var kendt indtil 2004. Desuden modtog Dan Shechtman Nobelprisen for opdagelsen af kvasikrystaller.
Hvad er lighederne mellem krystaller og kvasikrystaller?
- Krystaller og kvasikrystaller er typer af krystallinsk materiale.
- De viser et diskret mønster i røntgendiffraktion.
- Begge er i stand til at danne former med glatte og flade ansigter.
Hvad er forskellen mellem krystaller og kvasikrystaller?
Udtrykkene krystaller og kvasikrystaller er nyttige inden for krystallografi. Der er forskelle mellem dem såvel som nogle ligheder mellem disse udtryk. Den vigtigste forskel mellem krystaller og kvasikrystaller er, at krystaller har en ordnet struktur, der også er periodisk, hvorimod kvasikrystaller også har en ordnet struktur, der ikke er strengt periodisk.
Nedenstående infografik viser forskellene mellem krystaller og kvasikrystaller i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Krystaller vs kvasikrystaller
Kvasikrystaller er en type krystaller. De er forskellige fra almindelige krystaller i henhold til deres kemiske struktur. Den vigtigste forskel mellem krystaller og kvasikrystaller er, at krystaller har en ordnet struktur, der også er periodisk, hvorimod kvasikrystaller også har en ordnet struktur, der ikke er strengt periodisk.
