Inzicht in de tetragonale kristalstructuur: eigenschappen en toepassingen

Tetragonaal is een kristalstructuur met viervoudige symmetrie. In deze structuur zijn de atomen of moleculen gerangschikt in een zich herhalend patroon van vierkante cellen, waarbij elke cel uit vier atomen of moleculen bestaat. De tetragonale structuur wordt vaak aangetroffen in mineralen en andere materialen die een faseovergang ondergaan van een kubieke (isometrische) structuur naar een monokliene structuur. In een tetragonaal kristal heeft de eenheidscel vier assen van gelijke lengte, maar de hoeken tussen deze assen zijn niet 90 graden, omdat ze in een kubusvormig kristal zitten. In plaats daarvan zijn de hoeken doorgaans ongeveer 120 graden of minder, waardoor het kristal een meer rechthoekige vorm krijgt dan een kubisch kristal. Tetragonale kristallen kunnen in een verscheidenheid aan materialen worden aangetroffen, waaronder metalen, halfgeleiders en ionische verbindingen. Enkele voorbeelden van tetragonale mineralen zijn kwarts, veldspaat en pyroxeen. Tetragonale structuren komen ook vaak voor in materialen die faseovergangen ondergaan, zoals ferromagnetische materialen die overgaan van een kubieke naar een tetragonale structuur naarmate de temperatuur stijgt. Over het geheel genomen is tetragonale kristalstructuur een belangrijk concept in de kristallografie en materiaalkunde, en heeft het veel praktische toepassingen op gebieden zoals materiaalkunde en mineralogie.