Einkristalle

Einkristalle besitzen eine dreidimensionale periodische Anordnung von Atomen, Ionen oder Molekülen. Alle Bereiche eines Kristalls befinden sich in einer definierten Lage bzw. Orientierung zueinander. Diese Eigenschaft wird als Fernordnung bezeichnet. Die physikalischen Eigenschaften von Kristallen sind häufig richtungsabhängig, man sagt auch sie verhalten sich anisotrop. Die Anisotropie muß nicht für alle physikalischen Eigenschaften auftreten.

Anisotrope Eigenschaften von Kristallen werden heute für verschiedene Anwendungen genutzt:

• Piezoelektrizität
• Doppelbrechung
• Elektrooptischer Effekt
• nichtlineare optische Eigenschaften
• magnetische Eigenschaften (Ferromagnetismus, Diamagnetismus)

Ausgewählte Anwendungsgebiete von Einkristallen

Anwendung	Beispiel
Hartstoffe, Lagersteine, Ziehsteine etc. (besondere Härte und Festigkeit)	Aluminiumoxid (Saphir) Al2O3, Bornitrid BN, Diamant, Siliciumcarbid SiC
Schmucksteine (Härte, Farbe, Lichtbrechung, Dispersion, "Schönheit")	siehe Abschnitt Edelsteine
Halbleiter	Bleizinntellurid (Pb,Sn)Te, Galliumarsenid GaAs, Galliumphosphid GaP, Germanium, Indiumantimonid InSb, Indiumphosphid InP, Selen, Silicium, Siliciumcarbid, Vanadinoxide sowie eine Reihe ternärer Verbindungen bzw. Mischkristalle
Isolationsmaterial (elektrische Durchschlagsfestigkeit)	Glimmer
Unterlagen (Substrate) für die Epitaxie dünner Schichten	Aluminiumoxid, Gadoliniumgallium-Granat Gd3Ga5O12 (GGG), Silicium, Spinelle
optische Medien (Lichtbrechung, Dispersion, Transparenz im IR oder UV)	Aluminiumoxid (Saphir), Bariumfluorid BaF2, Calciumfluorid (Fluorit) CaF2, Kaliumaluminiumsulfat (Alaun), Kaliumbromid KBr, Lithiumfluorid LiF Natriumchlorid NaCl, Quarz SiO2, Thalliumbromidiodid TI(Br,I) (KRS-5), Zinkselenid ZnSe
polarisationsoptische Medien (Doppelbrechung)	Calcit (Kalkspat) CaCO3, Kalomel Hg2Cl2 Gips, Glimmer, Quarz
elektrooptische und nichtlineare optische Medien	Ammoniumdihydrogenphosphat NH4H2PO4 (ADP), Bariumnatriumniobat Ba2NaNb5O15 (Banana), Kaliumpentaborat KB5O8.4 H2O, Kaliumdihydrogenphosphat KH2PO4 (KDP), auch deuteriert (KD*P, DKDP), Kaliumtantalatniobat K(Ta,Nb)O3 (KTN), Kaliumtitanylphosphat KTiOPO4 (KTP), Lithiumformiatmonohydrat LiHCOOH.H2O (LFM), Lithiumiodat LiIO3, Lithiumniobat LiNbO3, Lithiumtantalat LiTaO3 Silberantimonsulfid AgSbS3 (Pyrargyrit), Silberarsensulfid Ag3AsS3 (Proustit), Strontiumbariumniobat (Sr,Ba)Nb2O6 (SBN), Bariumborat beta-Ba2BO4
elektroakustische Medien	Bleimolybdat PbMoO4, Ferrite, Kaliumnatriumtartrat, (Seignettesalz), Lithiumniobat, Lithiumtantalat, Quarz, Tellurdioxid TeO2, Bismutgermanat Bi12GeO20
Strahlungsdetektoren (Pyroelektrika)	Bleigermanat Pb5Ge3O11, Lithiumniobat, Strontiumbariumniobat (SBN), Triglycinsulfat (TGS)
Strahlungsgeneratoren und -wandler (Luminophore, Laser, Maser, Szintillatoren)	eine Reihe von Halbleiterkristallen sowie Aluminiumoxid (Rubin), Calciumfluorid (Fluorit), Natriumiodid NaI, Quecksilberiodid Hg2I2, Yttriumaluminium-Granat (YAG), Bismutgermanat Bi4Ge3O12, Alexandrit Al2BeO4, Wolframate, Zinksilikat (Willemit), Zinksulfid, Anthracen, Stilben
Speicherkristalle für die Datenverarbeitung	Alkalihalogenide, Calciumfluorid (Fluorit), ferrimagnetische Granate, Lithiumniobat, Bismuttitaniumoxid Bi4Ti3O12
Monochromatoren für Röntgenstrahlen und Neutronen	Aluminium, Calciumfluorid, Kupfer, Lithiumfluorid, Quarz, Bismut, Ethylendiamintartrat (EDT).

(entnommen aus W. Kleber, H.-J. Bautsch, J. Bohm, Einführung in die Kristallographie, 17. Auflage, Verlag Technik, Berlin 1990, S. 222)