Kristalle

Mit Kristallen verbinden viele Menschen funkelnde Schmucksteine – doch tatsächlich sind die meisten kristallinen Materialien eher unscheinbar. Warum Kristalle für viele moderne Technologien unverzichtbar sind und wie sie für diesen Zweck gezielt gezüchtet werden, erklärt Matthias Bickermann vom Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in Berlin in dieser Folge des Podcasts.

Matthias Bickermann

Alle uns bekannte Materie setzt sich aus Atomen zusammen. Als Bausteine kommen viele verschiedene chemische Elemente und unzählige Verbindungen aus diesen Elementen infrage, was eine riesige Bandbreite an Materialien ermöglicht. Für die Eigenschaften dieser Stoffe spielt die chemische Zusammensetzung zwar eine große Rolle, aber auch die räumliche Anordnung der einzelnen Atome und Moleküle innerhalb eines Materials ist entscheidend.

Matthias Bickermann: „Zum Beispiel gibt es bei Kristallen, die nur aus Kohlenstoff bestehen, eine Graphit- und eine Diamantstruktur. Und die unterscheiden sich extrem – sowohl was das Aussehen, aber auch was die Härte und was die Temperaturbeständigkeit angeht. Das liegt an den Bindungen.“

Während sich die Atome oder Moleküle in Flüssigkeiten und Gasen frei umherbewegen können, sind sie in einem starren Körper aneinander gebunden und nehmen eine feste Position ein, um die sie sich nur minimal bewegen. In Kristallen sind die Bausteine dabei in einer periodischen Struktur angeordnet. Mehr dazu in der 343. Folge.