所谓单晶(monocrystal, monocrystalline),即结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列,或者说晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成,整个晶体中质点在空间有序的排列。单晶整个晶格是连续的,具有重要的工业应用。由于熵效应导致了固体微观结构的不理想,例如杂质,不均匀应变和晶体缺陷,有一定大小的理想单晶在自然界中是极为罕见的,而且也很难在实验室中生产。另一方面,在自然界中,不理想的单晶可以非常巨大,例如已知一些矿物,如绿宝石,石膏,长石形成的晶体可达数米。
单晶的特点
一定外形、长程有序。如铜的单晶,硅的单晶等。很多取向不同而机遇的单晶颗粒可以拼凑成多晶体。晶体中具有短程有序和长程有序,具有规则的外形,表现出各向异性。
自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态。固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体。晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。