Vielfalt hinter Gittern (FAZ )

Präsentation zum Thema: "Vielfalt hinter Gittern (FAZ )"—  Präsentation transkript:

1 Vielfalt hinter Gittern (FAZ 17.10.2018)
Kristallographie Vielfalt hinter Gittern (FAZ )

2 Einführung in die Kristallographie*
Eigenschaften der Materie verstehen Räumliche Muster erkennen Systematiken ableiten und anwenden Literatur: W. Kleber, H.J. Bautsch, J. Bohm, Einführung in die Kristallographie, Oldenbourg Verlag, München (2010) W. Borchardt-Ott, H. Sowa, Kristallographie: eine Einführung für Naturwissenschaftler, Springer, Berlin (2013) *In dieser Vorlesung gilt das generische Maskulinum!

3 Einführung in die Kristallographie

4 Gliederung 01 – Einführung (Kristalldefinition, Bindungsarten) 02 – Aufbau der Kristalle (Periodizität, Translation) 03 – Kristallfamilien (Punkt, Gerade, Ebene, Basis, Dichte, Polykristall) 04 – stereographische Projektion (Darstellung von Ebenen und Winkelbeziehungen) 05 – Vektoralgebra (Vektoren, metrischer Tensor, reziprokes Gitter) 06 – Symmetrie (Symmetrieelemente, Punktsymmetrie, Kopplung, Kombination) 07 – Bravais-Gitter (primitive Gitter, Zentrierungen) 08 – Punktgruppen (Symbolik, Kristallmorphologie) 09 – Ornamentgruppen 10 – Raumgruppen (International Tables, allgemeine/spezielle Punktlagen) 11 – Symmetrieelemente des Rutils 12 – Gitterlücken (Raumerfüllung, Koordination, Strukturprinzipien) 13 – Kristallstrukturbeispiele 14 – Strukturänderungen (Phasenübergänge, Martensitbildung) 15 – Kristallphysik (Symmetrie und Ursprung der physikalischen Eigenschaften) 16 – Strukturanalytik (Röntgenbeugung) 17 – Ausblick (Grenzen der Kristallographie, Kristallographie im weiteren Studium) 18 – Anhänge

5 Bindungen – Warum kristallisieren Festkörper?
DEN 3.0 ion. polar kov. met. 0.0 halb met. 0.8 kov. EN 4.0 vdW

6 Bindungen – Warum kristallisieren Festkörper?
van-der-Waals-Bindungen z.B. zwischen Edelgasmolekülen beschrieben durch Lennard-Jones-Potential anziehend abstoßend 𝑉 𝑟 =4𝜀 𝜎 𝑟 12 − 𝜎 𝑟 6 e … Tiefe der Potentialmulde s … Nullstelle des Lennard-Jones-Potentials rm … Gleichgewichtsabstand = Bindungslänge, Kräftegleichgewicht: 𝑟 𝑚 = 6 2 𝜎≈1.12𝜎

7 Bindungen – Warum kristallisieren Festkörper?
Elektronendichteverteilung bei Bildung von LiF (Valenta, 1977)

8 Bindungen – Warum kristallisieren Festkörper?
Woher haben Festkörper ihre Eigenschaften? => Vorlesung „Einführung in die Festkörperphysik“ (Prof. Rafaja, ab. 5. Sem. WW)

9 Gedanken zum Kristallbegriff
krustallos [griech.]: Eis Eis, Kungurer Eishöhle Von Uwe und Lukas - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, „Die Natur liebt geometrische Objekte“

10 Gedanken zum Kristallbegriff
Was ist ein Kristall?

11 Gedanken zum Kristallbegriff
Was ist (k)ein Kristall?

12 Gedanken zum Kristallbegriff
Was ist ein Kristall?

13 Gedanken zum Kristallbegriff
Was ist ein Kristall? C12H22O11

14 Gedanken zum Kristallbegriff
Was ist ein Kristall? C. Zhang et al., Acta Metall. Sin. 29 (2016) 561