La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y la geometría de estos cristales. La disposición de los átomos en un cristal puede conocerse por difracción de rayos X, de neutrones o electrones. La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre éstos. Esta relación determina propiedades físicas y químicas de los minerales. Cuando las condiciones son favorables, cada elemento o compuesto químico tiende a cristalizarse en una forma definida y característica. Así, la sal tiende a formar cristales cúbicos, mientras que el granate, que a veces forma también cubos, se encuentra con más frecuencia en dodecaedros o triaquisoctaedros. A pesar de sus diferentes formas de cristalización, la sal y el granate cristalizan siempre en la misma clase y sistema. En teoría son posibles treinta y dos clases cristalinas, pero sólo una docena incluye prácticamente a todos los minerales comunes y algunas clases nunca se han observado. Estas treinta y dos clases se agrupan en seis sistemas cristalinos, caracterizados por la longitud y posición de sus ejes. Los minerales de cada sistema comparten algunas características de simetría y forma cristalina, así como muchas propiedades ópticas importantes. La cristalografía es una técnica importante en varias disciplinas científicas, como la química, física y biología y tiene numerosas aplicaciones prácticas en medicina, mineralogía y desarrollo de nuevos materiales. Por su papel en «hacer frente a desafíos como las enfermedades y los problemas ambientales», la UNESCO declaró el 2014 como el Año Internacional de la Cristalografía.

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Crystallography is the experimental science of determining the arrangement of atoms in the crystalline solids (see crystal structure). The word "crystallography" derives from the Greek words crystallon "cold drop, frozen drop", with its meaning extending to all solids with some degree of transparency, and grapho "I write". In July 2012, the United Nations recognised the importance of the science of crystallography by proclaiming that 2014 would be the International Year of Crystallography. X-ray crystallography is used to determine the structure of large biomolecules such as proteins. Before the development of X-ray diffraction crystallography (see below), the study of crystals was based on physical measurements of their geometry. This involved measuring the angles of crystal faces relative to each other and to theoretical reference axes (crystallographic axes), and establishing the symmetry of the crystal in question. This physical measurement is carried out using a goniometer. The position in 3D space of each crystal face is plotted on a stereographic net such as a Wulff net or Lambert net. The pole to each face is plotted on the net. Each point is labelled with its Miller index. The final plot allows the symmetry of the crystal to be established. Crystallographic methods now depend on analysis of the diffraction patterns of a sample targeted by a beam of some type. X-rays are most commonly used; other beams used include electrons or neutrons. This is facilitated by the wave properties of the particles. Crystallographers often explicitly state the type of beam used, as in the terms X-ray crystallography, neutron diffraction and electron diffraction. These three types of radiation interact with the specimen in different ways. \n* X-rays interact with the spatial distribution of electrons in the sample. \n* Electrons are charged particles and therefore interact with the total charge distribution of both the atomic nuclei and the electrons of the sample. \n* Neutrons are scattered by the atomic nuclei through the strong nuclear forces, but in addition, the magnetic moment of neutrons is non-zero. They are therefore also scattered by magnetic fields. When neutrons are scattered from hydrogen-containing materials, they produce diffraction patterns with high noise levels. However, the material can sometimes be treated to substitute deuterium for hydrogen. Because of these different forms of interaction, the three types of radiation are suitable for different crystallographic studies.

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