В кристаллических телах атомы или молекулы осуществляют тепловые колебания около положений равновесия, которые образуют так называемые кристаллические решетки. Существуют различные виды кристаллических решеток, но все они характеризуются четкой периодичностью в пространстве. Поэтому говорят, что в кристаллических телах существует удаленный порядок в расположении атомов.
Например, в кристалле поваренной соли атомы натрия и хлора строго чередуются, располагаясь в вершинах куба.
Свойства кристалла значительной мере определяются видом кристаллических решеток. Поясним это на примере графита и алмаза. Кристаллические решетки графита имеют слоистую структуру, т.е. в каждом слое атомы углерода расположены в вершинах правильных шестиугольников (напоминающие соты). «Внутри» слоя атомы взаимодействуют активно, но сами слои слабо связаны друг с другом, поэтому кристалл графита легко расслаивается: когда мы пишем карандашом, на бумаге остаются тонкие слои графита. А вот в кристалле алмаза атомы углерода углерода расположены в вершинах и серединах граней куба. При этом все атомы имеют прочную связь со своими ближайшими соседями. Именно этим крепким связью атомов и обусловлена уникальная твердость алмаза.
Важнейшим свойством любого кристаллического тела является наличие определенной температуры плавления, при которой оно превращается в жидкость, не размягчаясь перед этим. Например, лед при температуре 0 0 С тает, превращаясь в воду.
Тела, состоящие из одиночного кристалла, называются монокристаллами.
Тела, состоящие из большого количества сросшихся монокристаллов, называются поликристаллов.
Примером поликристаллического тела может быть любой металл. Физические свойства поликристалла не зависят от выбранного в нем направления.
Изучение свойств кристаллов позволило достичь чрезвычайного прогресса в современном материаловедении, электронике, оптике, медицине. Научный центр «Институт" Монокристалл "», расположенный в Харькове, известный своими разработками в области изучения свойств кристаллов далеко за пределами Украины.