7.2. Monocristais

Provavelmente, a manifestação mais evidente de uma ordem cristalina, em uma escala macroscópica ou microscópica, é a forma de um monocristal que tenha crescido por processos naturais. A (Figura 7.b.) mostra uma fotografia de um cristal gigante de quartzo(1), formado sob altas pressões e temperaturas. Observe-se que sua simetria é aproximadamente hexagonal, como se deveria esperar da estrutura cristalina do quartzo (Figura 3.q.a.). O cristal de quartzo também pode ser crescido em laboratório empregando-se também altas pressões e temperaturas pela técnica de Síntese Hidrotermal (2)) (Figura 7.c.). Além de crescerem com formas geométricas, muitos cristais se fraturam ao longo de planos atômicos específicos por um processo denominado clivagem, produzindo faces relativamente planas que se ajustam segundo ângulos específicos determinados pela estrutura cristalina. 0 cristal de calcita (), mostrado na (Figura 7.d.) foi obtido por clivagem de um cristal maior que não apresentava nenhuma forma geométrica regular.
Outra manifestação do caráter cristalino dos sólidos é o ataque específico produzido por alguns produtos químicos, chamados reagentes, que corroem de modo preferencial regiões localizadas de um sólido. Uma face {100} clivada de um cristal de LiF (estrutura cristalina do tipo do NaCl) é mostrada na fotomicrografia (3) da (Figura7.e.), após ataque. As cavidades em forma de pirâmide de base quadrada são chamadas cavidades de corrosão; elas ilustram a simetria cúbica da face {100}, e o fato de terem todas elas a mesma orientação significa que toda a região da fotomicrografia é um único cristal. A origem de cada cavidade de corrosão nesta face do cristal é a distorção existente em torno de uma deslocação (ver Capítulo 5) na sua intersecção com a superfície. Portanto, além de indicar de modo aproximado a orientação do cristal, as cavidades de corrosão podem mostrar como algumas das deslocações se distribuem.
Outros detalhes estruturais aparecem nas superfícies de monocristais dúcteis quando são deformados. À medida que ocorre o escorregamento de planos de átomos, formam-se degraus na superfície do material. Estes degraus, observados ao microscópio, têm o aspecto de linhas e são chamados linhas de escorregamento. A (Figura 7.f.) mostra exemplos destas linhas.

Figura 7.b – Cristal gigante de beta-quartzo

Figura 7.c – Monocristal de beta-quartzo de crescimento hidrotermal

Figura 7.d – Monocristal de Calcita

Figura 7.e – Cavidades de corrosão num monocristal de LIF (fluoreto de lítio). Estas cavidades são observadas no entorno de deslocações de um monocristal.

Figura 7.f – Deformação de um monocristal de cobre (Cu) com adição de 7% de alumínio(Al).