1. Монокристаллические тела (монокристаллы):

Представляют собой одиночные кристаллы, в которых кристаллическая решетка является непрерывной и единой по всему объему тела.

Атомы (или ионы, молекулы) расположены строго упорядоченно, образуя дальний порядок.

Часто имеют правильную геометрическую форму с плоскими гранями, прямыми ребрами и определенными углами, что является внешним проявлением их упорядоченной внутренней структуры. Однако при росте в стесненных условиях или при наличии дефектов идеальная форма может быть нарушена.

Обладают анизотропией – зависимостью физических свойств (механических, оптических, электрических, тепловых и др.) от направления внутри кристалла. Это связано с различной плотностью расположения атомов и силами взаимодействия в разных кристаллографических направлениях.

Примеры: кристаллы кварца, алмаза, кремния (используемые в электронике), слюды, монокристаллы металлов, выращенные в лабораторных условиях.

2. Поликристаллические тела (поликристаллы):

Состоят из множества мелких, беспорядочно ориентированных кристалликов (кристаллических зерен), сросшихся между собой.

Каждое зерно представляет собой маленький монокристалл со своей кристаллической решеткой, но ориентация этих решеток в разных зернах различна.

В пределах каждого отдельного зерна существует дальний порядок, но на границах между зернами кристаллическая решетка нарушается, и ориентация соседних зерен может быть произвольной. В масштабе всего поликристалла дальний порядок отсутствует.

Как правило, не имеют правильной внешней геометрической формы.

Обладают изотропией – их физические свойства одинаковы по всем направлениям. Это объясняется тем, что большое количество хаотично ориентированных кристаллических зерен усредняет анизотропию отдельных кристаллов.

Большинство металлических материалов (например, железо, медь, алюминий), керамика, многие сплавы, горные породы являются поликристаллами. Обычный кусок сахара также является поликристаллом.

Типы кристаллических твердых тел

Кристаллические твердые тела классифицируют по природе частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, и по характеру сил взаимодействия между ними. Выделяют четыре основных типа кристаллических твердых тел:

1. Ионные кристаллы:

В узлах кристаллической решетки находятся положительные и отрицательные ионы, связанные силами электростатического притяжения (ионной связью).

Характерные свойства: высокая твердость и тугоплавкость, хрупкость, низкая электропроводность в твердом состоянии (проводят ток в расплаве и растворе), растворимость в полярных растворителях (например, в воде).

Примеры: хлорид натрия (NaCl), оксид магния (MgO), фторид кальция (CaF₂).

2. Атомные (ковалентные) кристаллы:

В узлах кристаллической решетки находятся отдельные атомы, связанные прочными ковалентными связями, образуя гигантскую молекулу.

Характерные свойства: очень высокая твердость и тугоплавкость, нерастворимость в воде, обычно являются диэлектриками или полупроводниками.

Примеры: алмаз (C), графит (C), кремний (Si), германий (Ge), карбид кремния (SiC), кварц (SiO₂). (Алмаз и графит являются аллотропными модификациями углерода и имеют разную кристаллическую структуру и свойства).