Monocristal

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Um enorme cristal de fosfato de monopotássio que cresceu a partir de um cristal semente em uma solução aquosa supersaturada no LLNL o qual é cortado em fatias e usado na National Ignition Facility (Instalação Nacional de Ignição) para duplicação e triplicação de frequência.

Um monocristal ou sólido monocristalino é um material no qual o retículo cristalino da amostra inteira é contínua e sem rupturas até suas bordas, sem contornos de grão. A ausência de defeitos associado com contornos de grão pode dar aos monocristais propriedades únicas, particularmente mecânicas, ópticas e elétricas, as quais podem também ser anisotrópicas, dependendo do tipo de estrutura cristalográfica. Estas propriedades, em adição os fazem preciosos em algumas gemas, são explorados em aplicações tecnológicas, especialmente em óptica e eletrônica.

Porque efeitos entrópicos favorecem a presença de algumas imperfeições na microestrutura de sólidos, tais como impurezas, tensões não uniformes e defeitos cristalográficos tais como deslocamentos, monocristais perfeitos de tamanho significativo são extremamente raros na natureza, e também são difíceis de produzir em laboratório, embora eles possam ser feitos sob condições controladas. Por outro lado, monocristais imperfeitos podem atingir enormes tamanhos na natureza: várias espécies minerais tais como berilo, gesso e feldspatos são conhecidos por terem produzido cristais de vários metros.

O oposto de um cristal único é uma estrutura amorfa, onde a posição atômica se limita a apenas uma ordem de curto alcance. Entre os dois extremos existe o policristalino, que é composto de uma série de cristais menores, conhecidos como cristalitos, e fases paracristalinas.

Usos[editar | editar código-fonte]

Indústria de semicondutores[editar | editar código-fonte]

Silício de cristal único é usado na fabricação de semicondutores. Na escala quântica que microprocessadores operam, a presença de contornos de grão teria um impacto significativo na funcionalidade de transistores de efeito de campo por alterar as propriedades elétricas locais. Portanto, os fabricantes de microprocessadores têm investido pesadamente em instalações de produção de grandes cristais de silício.

Óptica[editar | editar código-fonte]

Uma haste de monocristal de quartzo que cresceu pelo método hidrotermal

Engenharia de materiais[editar | editar código-fonte]

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