Kristalografi, kristallerdeki düzeni ve maddelerin atomik ya da moleküler yapısını inceleyen bilim dalıdır. Kristal yapılarının simetrisi ve özellikleri fizik, kimya, mineral bilimleri, biyoloji ve malzeme bilimi gibi alanlarla ilişkilidir.[1][2]
Kristal yapısı ve yöntemler
Kristallerde atom, iyon veya moleküller uzun menzilli bir düzen oluşturur. Birçok kristalde bu düzen uzayda periyodik biçimde yinelenir; ancak bütün kristallerin düzeni basitçe periyodik değildir. Kristalografide birim hücre, simetri ve uzay grubu gibi kavramlar yapıyı tanımlamaya ve sınıflandırmaya yardımcı olur.[1]
X-ışını kırınımı, kristal yapılarını araştırmakta kullanılan başlıca yöntemlerdendir. Kristale gönderilen X-ışınları, atomların düzeniyle ilişkili bir kırınım deseni oluşturur. Bu desenin ölçüm ve çözümlemesi, yapısal bir model kurmak için kullanılabilir. Elektron ve nötron kırınımı da farklı araştırma sorularına ve örnek özelliklerine göre yararlanılan yöntemler arasındadır.[2]
Tarihçe ve kullanım alanları
1912’de Max von Laue ile Friedrich ve Knipping’in kristallerde X-ışını kırınımını gözlemlemesi, atomik ölçekte yapı araştırmalarının gelişmesini sağladı. William Lawrence Bragg kısa süre sonra kırınım verileriyle kristal yapılarının çözümlemesine katkıda bulundu; 1913’te bazı basit kristal yapıların belirlenmesi yayımlandı.[2]
Kristalografi, minerallerin ve katı maddelerin yapısını incelemenin yanı sıra biyolojik moleküllerin araştırılmasında da kullanılır. X-ışını kırınımı, kristalografik yöntemlerin önemli bir parçasıdır; ancak alan yalnızca bu yöntemden ibaret değildir. Yöntem seçimi örneğin niteliğine ve araştırma amacına bağlıdır. Ölçümlerden çıkarılan yapı modelleri, gözlenen verilerin bilimsel çözümlemesine dayanır.[1][2]