결정학 및 그 발전의 간략한 역사

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결정학 (crystallography) 은 결정체를 연구 대상으로 하는 자연과학이라고도 합니다. 그러나 최근 20 여 년 동안 준결정체의 발견과 이로 인한 결정체 중 일부 현상에 대한 인식의 진화로 결정체의 내포도 그에 따라 달라졌다. 이에 대해 아직 완전한 * * * 인식이 이루어지지 않았지만, 준결정체 및 기타 이른바 비주기 결정체 (10. 3 절 참조) 를 포함한 광범위한' 결정체' 가 현대 결정학 연구의 대상이라는 것은 의심의 여지가 없다. < /p>

결정체는 선사 시대부터 천연 다면체의 영롱함, 만자천태, 귀신도끼 신공, 자연성의 특성으로 인류에게 알려졌지만, 1669 년까지 같은 결정다면체에서 결정면 사이의 각도 보존 법칙에 대응하는 발견으로 결정체의 본질에 대한 과학적 이해의 문을 열었다. 당시 사람들은 바위에 존재하고 천연 다면체 외형을 가진 광물만이 결정체라고 생각했기 때문에, 그 후 약 200 년 동안 결정체 외형 법칙에 대한 연구와 표와 내부 구조에 대한 탐구에서 결정학은 오랫동안 광물학의 주요 분기로 사용되어 발육하고 성장했다. 그동안 결정체에 대한 인식이 깊어지면서 결정체의 분포 범위가 광물의 범주를 넘어선 것으로 밝혀져 결정학이 광물학에서 점차 눈에 띄어 결국 수많은 학과 분야를 포괄하는 독립학과가 되었다. < /p>

18 세기 말부터 19 세기 초까지 많은 결정체 측정각의 실제 자료를 확보하여 결정학이 빠르게 발전하는 시기에 접어들게 했다. 19 세기 상반기에 이르러 결정체 외형의 거시적 기하학적 성질과 그 이론에 대한 전면적인 연구, 즉 기하 결정학 (geometrical crystallography) 의 발전이 성숙해졌다. 이를 바탕으로 결정체 내부 구조의 법칙에 대한 새로운 심도 있는 탐구가 일어났다. 화학 이론 지식과 수학 방법의 융합으로 1880 년대 말까지 결정체 구조에 관한 격자 구조 기하학 이론과 원자 분포에 관한 공간군 대칭 이론은 이미 완전한 고전 이론으로 발전하여 실제 검증을 기다리고 있다. < /p>

1912 년 황산동 결정체를 엑스레이로 비춰 회절을 일으킨 실험은 기대한 결과와 큰 성공을 거두었다. 결정체 내부 구조 이론의 정확성을 완전히 증명하고, X-레이는 파장이 매우 짧은 전자기 복사의 본질임을 확증하며, 결정체 및 기타 응집된 물체의 미시적 구조를 실제로 측정하는 광범위한 방법을 개척하여 획기적인 이정표의 의미를 가지고 있다. 동시에 고전 결정학에서 현대 결정학으로의 전환에 필요한 전제 조건을 만들었다. 1913 년, X-레이 크리스탈리즘 (X-ray crystallography) 이 탄생을 선언했습니다. 동시에, NaCl 결정체는 역사상 첫 번째 사례로서, 그 구체적인 결정체 구조도 성공적으로 실제로 측정되었다. 이로 인해 크리스탈 구조학 (crystallology) 과 크리스털 물리학 (crystallophysics) 이 모두 급격한 발전을 이루었고, 결정체에서 반도체 성능 등 일련의 특이한 현상을 발견하고 이를 결정체 기능 재료로 다양한 첨단 기술에 광범위하게 응용했다. < /p>

< P > 이와 동시에 결정학 분야 및 기타 관련 학과의 왕성한 발전을 바탕으로 결정학에서 오랫동안 잉태된 또 다른 주요 분기를 연구하여 결정체의 화학 구성과 결정체의 화학, 물리적 성질 간의 관계를 연구하는 규칙성을 임무로 하는 결정체화학 (crystallochemistry) 이다

X-레이 회절 기술에 이어 발전한 전자 회절과 중성자 회절은 나노 크기의 초미구, 고해상도 능력을 특징으로 하는 각종 전자현미술도 있다. X-레이 회절 방법의 일부 부족함을 보완할 수 있을 뿐만 아니라 결정체의 실제 구조에 상당히 보편적인 각종 격자 결함과 기타 많은 초미구조 현상을 밝혀낼 수 있으며, 결정체 성장과 변화 과정에 관한 많은 정보를 해석할 수 있다. 바로 이러한 첨단 기술을 이용하여 1980 년대에 연이어 두 가지 새로운 응집물질인 준결정체와 중관결정체를 발견하고 새로운 준결정학과 개관결정학을 개척했다 (1. 4 절 참조). < /p>

또한 결정체 생성 연구에 대해서는 해당 결정면 사이의 각도 보존 관계를 발견한 지 이미 시작되었지만 크리스탈생성학 (crystallogeny) 은 결정학의 또 다른 주요 분야로 19 세기 중엽에 시작되었다. 결정체 성장 이론의 출현은 결정학과 열역학 및 물리 화학을 결합한 결정체이다. 한편, 현대 과학 기술 생산의 급속한 발전에 따라 결정체 재료에 대한 수요가 급증하면서 결정체 합성 방법의 진보와 혁신, 새로운 결정체 재료에 대한 연구와 개발도 추진되고 있다. 분명히, 이 두 방면도 결정학의 각 지점의 전면적인 발전을 촉진하는 중요한 요인이다. < /p>

결론적으로 결정학은 오랜 역사를 가지고 있으며, 최근 100 년 동안 특히 빠르게 발전한 자연과학이다. 결정체의 분포가 매우 넓기 때문에 결정학과 화학, 물리학, 지구과학, 생물학, 수학, 재료과학 등 학과 간에 광범위하고 심층적인 교감, 촉진, 협력, 공헌, 현대 과학에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있다. < /p>

현재, 중요한 실용적 의미의 결정체 (준결정체 등을 포함한 넓은 의미의 결정체) 를 개발하고, 그 성분, 구조, 물성, 형성 조건을 종합적으로 연구하고, 새로운 결정체 합성 기술을 개발하는 것은 당대 과학의 중대한 과제 중 하나와 과학기술 진보의 중요한 요소가 되었으며, 이는 시대가 결정학을 부여한 것이다. < /p >