胶体晶体(colloidal crystal)是由单分散的、直径在微米或亚微米级别的无机或有机颗粒(也称胶体颗粒), 在重力、静电力或毛细管力等作用下组装形成的二维或三维有序阵列结构,类似于一个标准的重复单元是原子或分子的晶体。天然宝石蛋白石就是这种结构的例子,
二氧化硅微球适度压缩下呈现局部紧密的周期性排列结构。胶体晶体的堆积性能取决于组成、颗粒大小、堆积类型,和规整度。其应用包括光子、材料加工、自组装和相变的研究。
胶体晶体的起源要归结到膨润土溶胶的机械性能,和席勒的光学性质在氧化铁溶胶层。属性是由于其成分是分散无机粒子。能形成长程有序排列的单分散胶体是自然存在的。W.M.Stanley发现的烟草和番茄病毒的晶体形式提供了这样的例子。使用x射线衍射后发现,当集中通过离心法稀释水悬浮液,这些病毒颗粒往往自身组织成高度有序的数组。
在
哥伦比亚号航天飞机的微重力条件下进行的实验显示,典型的
面心立方结构可能引起的重力应力。晶体倾向于展现出独自的hcp结构(随机堆积成六方密排晶面),与(rhcp)和面心立方堆积的混合物相比,有足够的时间达到在地球上的机械重力平衡。玻璃(无序或无定形体)胶体样品在微重力下不到两个星期已经完全结晶。
胶体晶体的确有可能可以在适当的长度尺度上模仿的原子空间和时间。使用一个简单的
光学显微镜,将在油下的胶体晶体薄膜的缺陷在一眨眼的时间下报告到闪存中。但定量测量传播速度却是一个完全不同的挑战,它一直处于接近音速的速度。