Eine kristalline Flüssigkeit oder ein kristalliner Feststoff hat eine Kristallstruktur, die aus einer sich wiederholenden Elementarzelle besteht, die eine besondere Anordnung von Atomen ist. Diese sich wiederholende Elementarzelle wird auch als Kristallgitter bezeichnet.
Es gibt verschiedene Arten von Kristallstrukturen oder Gittern. Das einfache kubische oder sc-Gitter ist die einfachste sich wiederholende Elementarzelle. Ein Würfel ist die sich wiederholende Elementarzelle, und an jeder Ecke des Würfels befindet sich ein Atom. Dieses Kristallgitter kommt in der Natur nicht oft vor, da es eine ineffiziente Raumnutzung darstellt.
Eine kubisch-raumzentrierte oder bcc-Struktur hat ein Atom in der Mitte des Würfels und ein Atom an jeder Ecke des Würfels. Lithium hat von Natur aus eine bcc-Struktur. Eine kubisch-flächenzentrierte oder fcc-Struktur ist häufiger als die bcc- oder sc-Struktur. An jeder Ecke des Würfels, in der Mitte des Würfels und in der Mitte jeder Seite des Würfels befindet sich ein Atom. Gold und Platin sind Beispiele für Materialien, die von Natur aus ein fcc-Gitter haben.
Die hexagonal dicht gepackte oder hcp-Struktur hat keinen Würfel als sich wiederholende Elementarzelle. Es gibt drei Schichten von Atomen in der hcp-Struktur. In der unteren Schicht befinden sich sechs Atome, fünf an den Ecken eines Sechsecks und eines in der Mitte. Die zweite Schicht hat drei Atome in einer Dreiecksformation, die in die leeren Räume der darunter liegenden Schicht passen. Die obere Schicht ist genau die gleiche wie die untere Schicht. Titan und Beryllium sind Beispiele für Materialien, die von Natur aus ein hcp-Gitter haben.
