Ein kristalliner Festkörper ist eine Art von Materie, deren Atome, Ionen oder Moleküle in einem regelmäßigen, dreidimensionalen, sich wiederholenden Muster angeordnet sind, das als Gitter bezeichnet wird. Eine solche Anordnung seiner Komponenteneinheiten verleiht einem kristallinen Festkörper bestimmte physikalische Eigenschaften, die je nach Muster variieren können. Alle Kristalle fallen in eine von sieben möglichen Grundformen. Einige dieser Formen haben mehr als ein mögliches Gittermuster, von denen es insgesamt 14 gibt.
Die Einheiten eines kristallinen Festkörpergitters, seien es Atome, Ionen oder Moleküle, sind miteinander verbunden und verleihen dem Festkörper eine starke Struktur. Dieses regelmäßige Gerüst macht Kristalle besonders druckfest. Sie können natürlich mit genügend Kraft zerbrochen oder gequetscht werden, aber es ist sehr schwierig, sie zusammenzudrücken. Einige Arten von Bindungen sind stärker als andere, aber alle Kristalle weisen diese Eigenschaft bis zu einem gewissen Grad auf. Das Gitter eines Kristalls besteht aus Einheiten, die Zellen genannt werden, den kleinsten sich wiederholenden Einheiten des Gitters.
Das regelmäßige Gittergerüst verleiht manchen Kristallarten eine enorme Festigkeit. Diamant, bekannt als der härteste natürlich vorkommende Stoff, verdankt seine Härte der Art und Weise, wie die Kohlenstoffatome, die seine Struktur bilden, in seinem Kristallgitter zusammenpassen. Andere übliche kristalline Feststoffe sind Zucker, Steinsalz und einige Sandkörner wie Quarz. Kristalline Feststoffe kommen in der Natur in Form vieler Arten von Edelsteinen und Mineralien und sogar in einigen organischen Materialien vor.
Kristalle fallen in sieben Grundformen. Diese Formen sind in der Natur selten in perfekter geometrischer Form zu finden, aber Kristalle einer bestimmten Substanz werden immer ihre charakteristische Form oder Zusammensetzungen von mehr als einem bilden. Drei der grundlegenden Kristallformen sind regelmäßige, kubische oder rechtwinklige rechteckige Körper. Eine vierte Form ist ein sechseckiger Körper, und die anderen drei sind alle rechteckige Körper mit einigen Kanten, die sich in anderen Winkeln als neunzig Grad treffen. Einige Substanzen können zusammengesetzte Kristallformen bilden, aber alle sind Kombinationen der sieben grundlegenden Kristallformen.
Innerhalb der Kristallgrundformen sind 14 verschiedene Gitter möglich. Die Gitter beziehen sich auf die besondere Anordnung der Atome, Ionen oder Moleküle im Kristall, der Gittertyp beeinflusst die Form des Kristalls. Diese Gitter helfen auch, die physikalischen Eigenschaften des Kristalls zu bestimmen, z.