Monocristal : un cristal separado que tiene una red cristalina continua (a diferencia de un policristal : un cuerpo de cristales intercrecidos). Los monocristales se caracterizan por la anisotropía de las propiedades físicas. La forma externa de un solo cristal está determinada por su red cristalina atómica y las condiciones (principalmente velocidad y uniformidad) de cristalización . Un monocristal de crecimiento lento casi siempre adquiere un facetado natural bien pronunciado; en condiciones de no equilibrio (tasa de crecimiento promedio) de cristalización , el facetado se manifiesta débilmente. A una tasa de cristalización aún más alta, en lugar de un solo cristal, se forman policristales homogéneos y agregados policristalinos, que consisten en muchos cristales simples pequeños orientados de manera diferente. Ejemplos de monocristales naturales facetados son monocristales de cuarzo , sal de roca , espato islandés , diamante , topacio . Los monocristales de materiales semiconductores y dieléctricos que crecen en condiciones especiales son de gran importancia industrial . En particular, los cristales individuales de silicio y las aleaciones artificiales de elementos del grupo III (tercero) con elementos del grupo V (quinto) de la tabla periódica (por ejemplo, GaAs - arseniuro de galio ) son la base de la electrónica moderna de estado sólido. .
Los monocristales de metales y sus aleaciones pueden tener propiedades de mayor resistencia y se utilizan en la construcción de motores de aeronaves. Los monocristales de sustancias ultrapuras tienen las mismas propiedades independientemente del método de preparación.
La cristalización ocurre cerca del punto de fusión (condensación) a partir de estados amorfos gaseosos (por ejemplo, escarcha y copos de nieve), líquidos (con mayor frecuencia) y sólidos con liberación de calor.
La cristalización a partir de un gas o líquido tiene un poderoso mecanismo de limpieza: la composición química de los monocristales de crecimiento lento es casi ideal. Casi todos los contaminantes permanecen (se acumulan) en el líquido o gas. Esto sucede porque durante el crecimiento de la red cristalina, los átomos necesarios (moléculas en el caso de los cristales moleculares ) son seleccionados espontáneamente no solo por sus propiedades químicas ( valencia ), sino también por su tamaño.
La tecnología moderna ya no tiene un conjunto rico de propiedades de cristales naturales (especialmente para crear láseres semiconductores ), y los científicos han ideado un método para crear sustancias similares a cristales con propiedades intermedias mediante el crecimiento alternado ultrafino (unidades - decenas de nanómetros). ) capas de cristales con parámetros de red cristalina similares .
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