View source for क्रिस्टलोग्राफी

{{short description|Scientific study of crystal structures}}
{{for|कविता की पुस्तक|क्रिस्टलोग्राफी (पुस्तक)}}

[[File:EBSD_Si.png|thumb|मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के एक [[ इलेक्ट्रॉन बैकस्कैटर विवर्तन ]] पैटर्न में किकुची लाइन्स (भौतिकी), एक क्षेत्र-उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन स्रोत के साथ 20 केवी पर लिया गया]][[ क्रिस्टल |क्रिस्टलोग्राफी]] क्रिस्टलीय ठोस में परमाणुओं की व्यवस्था का निर्धारण करने का प्रायोगिक विज्ञान है। क्रिस्टलोग्राफी सामग्री विज्ञान और ठोस-अवस्था भौतिकी ([[ संघनित पदार्थ भौतिकी |संघनित पदार्थ भौतिकी]]) के क्षेत्र में एक मौलिक विषय है। शब्द "क्रिस्टलोग्राफी" [[ ग्रीक भाषा |ग्रीक भाषा]] शब्द κρύσταλλος (क्रिस्टलोस) "क्लियर आइस, रॉक-क्रिस्टल" से लिया गया है, जिसका अर्थ कुछ हद तक पारदर्शिता के साथ सभी ठोस पदार्थों तक फैला हुआ है, और γράφειν (ग्रेफिन) "लिखना" है। जुलाई 2012 में, संयुक्त राष्ट्र ने घोषणा करके क्रिस्टलोग्राफी के विज्ञान के महत्व को मान्यता दी कि 2014 क्रिस्टलोग्राफी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष होगा।''<ref name="UN Resolution">[http://www.iycr2014.org/about/resolution UN announcement "International Year of Crystallography"]. iycr2014.org. 12 July 2012</ref>''
एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी(नीचे देखें) के विकास से पहले,  क्रिस्टल का अध्ययन एक [[ गोनिओमीटर ]] का उपयोग करके उनके ज्यामिति के भौतिक माप पर आधारित था।<ref>{{Cite journal|date=1915-07-01|title=गोनियोमीटर का विकास|journal=Nature|language=en|volume=95|issue=2386|pages=564–565|doi=10.1038/095564a0|bibcode=1915Natur..95..564.|issn=1476-4687|doi-access=free}}</ref>  इसमें क्रिस्टल चेहरों के कोणों को एक दूसरे के सापेक्ष और सैद्धांतिक संदर्भ अक्षों (क्रिस्टलोग्राफिक अक्षों) को मापना और प्रश्न में क्रिस्टल की समरूपता को स्थापित करना सम्मिलित था।  प्रत्येक क्रिस्टल चेहरे की 3 डी स्पेस में स्थिति को एक स्टीरियोग्राफिक नेट जैसे कि वुल्फ नेट या लैम्बर्ट नेट पर प्लॉट किया जाता है। प्रत्येक चेहरे के पोल को नेट पर प्लॉट किया जाता है। प्रत्येक बिंदु को उसके [[ मिलर सूचकांक ]] के साथ लेबल किया जाता है। जो अंतिम प्लॉट क्रिस्टल की समरूपता को स्थापित करने की अनुमति देता है।

क्रिस्टलोग्राफिक विधियां अब किसी प्रकार के बीम द्वारा लक्षित मानक के [[ विवर्तन ]] पैटर्न के विश्लेषण पर निर्भर करते हैं।एक्स-रे का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है;उपयोग किए गए अन्य बीम में [[ इलेक्ट्रॉन ]] या [[ न्यूट्रॉन ]] सम्मिलित हैं। क्रिस्टलोग्राफर अधिकांश एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी, [[ न्यूट्रॉन विवर्तन ]] और [[ इलेक्ट्रॉन विवर्तन | इलेक्ट्रॉन विवर्तन]] के रूप में उपयोग किए जाने वाले बीम के प्रकार को स्पष्ट रूप से बताते हैं।ये तीन प्रकार के विकिरण मानक के साथ विभिन्न विधियों से परस्पर क्रिया करते हैं।
* एक्स-रे मानक में इलेक्ट्रॉनों के स्थानिक वितरण के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
* इलेक्ट्रॉन आवेशित कण होते हैं और इसलिए [[ परमाणु नाभिक ]] और मानकके इलेक्ट्रॉन दोनों के कुल आवेश वितरण के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
* न्यूट्रॉन परमाणु नाभिक [[ मजबूत परमाणु बल | मजबूत परमाणु बलों]] के माध्यम से प्रकीर्णित हुए हैं, लेकिन इसके अतिरिक्त, न्यूट्रॉन का चुंबकीय क्षण गैर-शून्य है। इसलिए वे [[ चुंबकीय क्षेत्र | चुंबकीय क्षेत्रों]] द्वारा भी प्रकीर्णित हुए हैं। जब न्यूट्रॉन [[ हाइड्रोजन ]] युक्त सामग्री से प्रकीर्णित होते हैं, तो वे उच्च शोर स्तरों के साथ विवर्तन पैटर्न का उत्पादन करते हैं। चूंकि, सामग्री को कभी-कभी हाइड्रोजन के लिए [[ ड्यूटेरियम ]] को बदलने के लिए इलाज किया जा सकता है।
परस्पर क्रिया के इन विभिन्न रूपों के कारण, तीन प्रकार के विकिरण विभिन्न क्रिस्टलोग्राफिक अध्ययनों के लिए उपयुक्त हैं।

== सिद्धांत ==
{{Condensed matter physics}}
[[ ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप |प्रकाशिकी माइक्रोस्कोप]] जैसी पारंपरिक इमेजिंग तकनीकों के साथ, एक छोटी वस्तु की छवि प्राप्त करने के लिए एक आवर्धक [[ लेंस (प्रकाशिकी) ]] के साथ प्रकाश एकत्र करने की आवश्यकता होती है। किसी भी प्रकाशीय प्रणाली का विभेदन प्रकाश की [[ विवर्तन-सीमित प्रणाली ]] द्वारा सीमित है। जो उसकी तरंगदैर्घ्य पर निर्भर करता है। इस प्रकार, परिणामी क्रिस्टलोग्राफिक इलेक्ट्रॉन घनत्व मानचित्रों की समग्र स्पष्टता विवर्तन डेटा के रिज़ॉल्यूशन पर अत्यधिक निर्भर है,, जिसे कम, मध्यम, उच्च और परमाणु के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Wlodawer|first1=Alexander|last2=Minor|first2=Wladek|last3=Dauter|first3=Zbigniew|last4=Jaskolski|first4=Mariusz|date=January 2008|title=गैर-क्रिस्टलोग्राफर्स के लिए प्रोटीन क्रिस्टलोग्राफी, या प्रकाशित मैक्रोमोलेक्युलर संरचनाओं से सबसे अच्छा (लेकिन अधिक नहीं) कैसे प्राप्त करें|journal=The FEBS Journal|volume=275|issue=1|pages=1–21|doi=10.1111/j.1742-4658.2007.06178.x|issn=1742-464X|pmc=4465431|pmid=18034855}}</ref> उदाहरण के लिए, दृश्यमान प्रकाश में लगभग 4000 से 7000 एंगस्ट्रॉम की तरंग दैर्ध्य होती है, जो विशिष्ट परमाणु बंधों की लंबाई और स्वयं [[ परमाणु |परमाणुओं]] (लगभग 1 से 2 Å) की तुलना में परिमाण के तीन आदेश हैं। इसलिए, एक पारंपरिक प्रकाशीय माइक्रोस्कोप एक क्रिस्टल में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था को हल नहीं कर सकता। ऐसा करने के लिए, हमें एक्स-रे या न्यूट्रॉन बीम जैसे बहुत कम तरंग दैर्ध्य वाले विकिरण की आवश्यकता होगी।

दुर्भाग्य से, पारंपरिक प्रकाशीय लेंस के साथ एक्स-रे पर ध्यान केंद्रित करना एक चुनौती हो सकती है।वैज्ञानिकों को सोने से बने सूक्ष्म [[ फ्रेस्नेल ज़ोन प्लेट | फ्रेस्नेल ज़ोन प्लेटों]] के साथ एक्स-रे पर ध्यान केंद्रित करने और लंबी पतला केशिकाओं के अंदर महत्वपूर्ण-कोण प्रतिबिंब द्वारा कुछ सफलता मिली है।<ref>{{cite journal|journal=Journal of Synchrotron Radiation|volume=14|year=2007|pages=326–330|doi=10.1107/S0909049507025174|title=दो-स्टेप हार्ड एक्स-रे फोकसिंग फ्रेसिंग ज़ोन की प्लेट और सिंगल-बाउंस एलिपोसाइडल केशिका|author=Snigirev, A. |pmid=17587657|issue=Pt 4}}</ref> विवर्तनिक एक्स-रे या न्यूट्रॉन बीम को छवियों का उत्पादन करने के लिए ध्यान केंद्रित नहीं किया जा सकता है, इसलिए विवर्तन पैटर्न से नमूना संरचना का पुनर्निर्माण किया जाना चाहिए।

विवर्तन पैटर्न घटना विकिरण (एक्स-रे, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रॉन) के रचनात्मक तरंग हस्तक्षेप से उत्पन्न होते हैं, नमूना की आवधिक, दोहराई जाने वाली विशेषताओं द्वारा बिखरे हुए। उनकी अत्यधिक क्रमबद्ध और दोहराव वाली परमाणु संरचना ([[ ब्राविस जाली ]]) के कारण, क्रिस्टल एक्स-रे को एक सुसंगत विधियों से अलग करते हैं, जिसे ब्रैग का प्रतिबिंब भी कहा जाता है।

== संकेतन ==
{{Main|मिलर सूचकांक}}
* वर्ग कोष्ठक में निर्देशांक जैसे [100] एक दिशा सदिश (वास्तविक स्थान में) को दर्शाता है।
* कोण कोष्ठक या शेवरॉन में निर्देशांक जैसे '<100>' दिशाओं के एक परिवार को दर्शाता है जो समरूपता संचालन से संबंधित हैं। उदाहरण के लिए घन [[ क्रिस्टल तंत्र | क्रिस्टल प्रणाली]]  में, '<110>' का अर्थ [100], [010], [001] या इनमें से किसी भी दिशा का ऋणात्मक होगा।
* कोष्ठक में [[ मिलर सूचकांक ]] जैसे '(100)' क्रिस्टल संरचना के एक समतल को दर्शाता है, और एक विशेष रिक्ति के साथ उस समतल की नियमित पुनरावृत्ति करता है। घन सिस्टम में,, (एचकेएल) समतल के लिए [[ सामान्य (ज्यामिति) ]] दिशा [एचकेएल] है, लेकिन कम-समरूपता के स्थितियों में, सामान्य से (एचकेएल) [एचकेएल] के समानांतर नहीं है।
* धनु कोष्ठक या या ब्रेसिज़ जैसे {100} में सूचकांक विमानों और उनके सामान्यों के एक परिवार को दर्शाते हैं। घन सामग्री में समरूपता उन्हें समतुल्य बनाती है, ठीक वैसे ही जैसे कोण कोष्ठक दिशाओं के परिवार को दर्शाते हैं। गैर-घन सामग्री में, <hkl> जरूरी नहीं कि {hkl} के लंबवत हो।

== तकनीक ==
कुछ सामग्रियों का विश्लेषण क्रिस्टलोग्राफिक रूप से किया गया है, जैसे कि [[ प्रोटीन ]], स्वाभाविक रूप से क्रिस्टल के रूप में नहीं होते हैं। सामान्यतः, ऐसे अणुओं को  घोल में रखा जाता है और वाष्प [[ प्रसार ]] के माध्यम से धीरे -धीरे क्रिस्टलीकृत करने की अनुमति दी जाती है।अणु, बफर और अवक्षेपक युक्त   समाधान की एक बूंद को एक कंटेनर में सील कर दिया जाता है जिसमें एक [[ हीड्रोस्कोपिक ]] समाधान होता है। बूंद में पानी जलाशय में फैलता है, धीरे -धीरे एकाग्रता में वृद्धि करता है और एक क्रिस्टल को बनाने की अनुमति देता है। यदि सघनता अधिक तेज़ी से बढ़ती थी, तो अणु केवल समाधान से बाहर ([[ रसायन विज्ञान ]]) निकल होगा, जिसके परिणामस्वरूप एक व्यवस्थित और प्रयोग करने योग्य क्रिस्टल के अतिरिक्त अव्यवस्थित कणिकाएं होती हैं।

एक बार एक क्रिस्टल प्राप्त होने के बाद,  विकिरण के बीम का उपयोग करके एकत्र किया जा सकता है। यद्यपि कई विश्वविद्यालय जो क्रिस्टलोग्राफिक अनुसंधान में संलग्न होते हैं, उनके अपने एक्स-रे उत्पादक उपकरण होते हैं, सिंक्रोट्रॉन लाइट्स का उपयोग अधिकांश एक्स-रे स्रोतों के रूप में किया जाता है, क्योंकि शुद्ध और अधिक पूर्ण पैटर्न ऐसे स्रोत उत्पन्न हो सकते हैं। सिंक्रोट्रॉन स्रोतों में भी एक्स-रे बीम की बहुत अधिक तीव्रता होती है, इसलिए डेटा संग्रह कमजोर स्रोतों पर सामान्य रूप से आवश्यक समय का एक अंश लेता है। पूरक न्यूट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी तकनीकों का उपयोग हाइड्रोजन परमाणुओं की स्थिति की पहचान करने के लिए किया जाता है, क्योंकि एक्स-रे केवल हाइड्रोजन जैसे हल्के तत्वों के साथ बहुत कमजोर रूप से संपर्क करते हैं।

एक विवर्तन पैटर्न से एक छवि का उत्पादन करने के लिए परिष्कृत गणित और अधिकांश मॉडलिंग और शोधन की एक पुनरावृत्ति प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया में, एक परिकल्पना या "मॉडल" संरचना के गणितीय रूप से अनुमानित विवर्तन पैटर्न की तुलना क्रिस्टलीय मानक द्वारा उत्पन्न वास्तविक पैटर्न से की जाती है।आदर्श रूप से, शोधकर्ता कई प्रारंभिक अनुमान लगाते हैं, जो कि शोधन के माध्यम से सभी एक ही उत्तर पर अभिसरण करते हैं। मॉडल को तब तक परिष्कृत किया जाता है जब तक कि उनके अनुमानित पैटर्न मॉडल के कट्टरपंथी संशोधन के बिना हासिल की जा सकने वाली डिग्री से मेल नहीं खाते। यह एक श्रमसाध्य प्रक्रिया है, जिसे आज कंप्यूटरों ने बहुत आसान बना दिया है।।

विवर्तन डेटा के विश्लेषण के लिए गणितीय विधियाँ केवल पैटर्न पर लागू होते हैं, जिसके परिणाम केवल तब होते हैं जब तरंगें क्रमबद्ध सरणियों से भिन्न होती हैं। इसलिए क्रिस्टलोग्राफी अधिकांश भाग के लिए केवल क्रिस्टल या अणुओं पर लागू होती है जिन्हें माप के लिए क्रिस्टलीकृत करने के लिए मनाना जा सकता है। इसके बावजूद, फाइबर और [[ पाउडर विवर्तन |पाउडर विवर्तन]] द्वारा उत्पन्न होने वाले पैटर्न से एक निश्चित मात्रा में आणविक जानकारी का अनुमान लगाया जा सकता है, जो एक ठोस क्रिस्टल के रूप में सही नहीं होने पर, क्रम की डिग्री प्रदर्शित कर सकता है। आदेश का यह स्तर साधारण अणुओं की संरचना निकालने या अधिक जटिल अणुओं की स्थूल विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए पर्याप्त हो सकता है। उदाहरण के लिए, डीएनए की दोहरी-पेचदार संरचना एक रेशेदार नमूने द्वारा उत्पन्न एक्स-रे विवर्तन पैटर्न से निकाली गई थी।

विवर्तन डेटा के विश्लेषण के लिए गणितीय विधियाँ केवल '' पैटर्न, '' पर लागू होती हैं, जिसके परिणाम केवल तब होते हैं जब तरंगें क्रमबद्ध सरणियों से भिन्न होती हैं। इसलिए क्रिस्टलोग्राफी अधिकांश भाग के लिए केवल क्रिस्टल, या अणुओं पर लागू होती है, जिन्हें माप के लिए क्रिस्टलीकृत करने के लिए मनाना जा सकता है। इसके अतिरिक्त, फाइबर और [[ पाउडर विवर्तन |पाउडर विवर्तन]] द्वारा उत्पन्न होने वाले पैटर्न से एक निश्चित मात्रा में आणविक जानकारी का अनुमान लगाया जा सकता है, जो एक ठोस क्रिस्टल के रूप में सही नहीं होते हैं, क्रम की डिग्री प्रदर्शित कर सकता है। आदेश का यह स्तर साधारण अणुओं की संरचना निकालने या अधिक जटिल अणुओं की स्थूल विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए पर्याप्त हो सकता है। उदाहरण के लिए, [[ डीएनए | डीएनए]] की दोहरी-पेचदार संरचना एक रेशेदार नमूने द्वारा उत्पन्न एक्स-रे विवर्तन पैटर्न से निकाली गई थी।

== सामग्री विज्ञान ==
क्रिस्टलोग्राफी का उपयोग सामग्री वैज्ञानिकों द्वारा विभिन्न सामग्रियों को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। एकल क्रिस्टल में, परमाणुओं के क्रिस्टलीय व्यवस्था के प्रभाव अधिकांश मैक्रोस्कोपिक रूप से देखने में आसान होते हैं क्योंकि क्रिस्टल के प्राकृतिक आकार परमाणु संरचना को दर्शाते हैं। इसके अतिरिक्त, भौतिक गुणों को अधिकांश क्रिस्टलीय दोषों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। [[ क्रिस्टलोग्राफिक दोष |क्रिस्टलोग्राफिक दोष]] को समझने के लिए   क्रिस्टल संरचनाओं की समझ एक महत्वपूर्ण शर्त है। अधिकांश सामग्रियां एक एकल क्रिस्टल के रूप में नहीं होती है, लेकिन प्रकृति में पॉली-क्रिस्टलीय होती है (वे विभिन्न झुकावों के साथ छोटे क्रिस्टल के एकत्रीकरण के रूप में उपस्थित होते हैं)। जैसे, पाउडर विवर्तन तकनीक, जो बड़ी संख्या में क्रिस्टल के साथ पॉलीक्रिस्टलाइन नमूनों के विवर्तन पैटर्न लेती है,जो संरचनात्मक निर्धारण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

अन्य भौतिक गुण भी क्रिस्टलोग्राफी से जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, मिट्टी में खनिज छोटे, सपाट, प्लेट जैसी संरचनाएँ का निर्माण करते हैं। मिट्टी को आसानी से विकृत किया जा सकता है क्योंकि प्लेट के समान कण प्लेटों के तल में एक दूसरे के साथ फिसल सकते हैं, फिर भी प्लेटों के लंबवत दिशा में दृढ़ता से जुड़े रहते हैं। इस तरह के प्रणाली का अध्ययन क्रिस्टलोग्राफिक आकृति (क्रिस्टलीय) माप द्वारा किया जा सकता है।

एक अन्य उदाहरण में, [[ लोहा ]] एक [[ शरीर-केंद्रित क्यूबिक | शरीर-केंद्रित घन]] (बीसीसी) संरचना जिसे फेराइट कहा जाता है, गर्म होने पर [[ ऑस्टेनाईट austenite |ऑस्टेनाईट]] नामक चेहरा-केंद्रित घन (एफसीसी) संरचना में परिवर्तित हो जाता है।<ref>{{Cite web |title=सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग: एक परिचय, 10 वां संस्करण {{!}} विली|url=https://www.wiley.com/en-us/Materials+Science+and+Engineering%3A+An+Introduction%2C+10th+Edition-p-9781119405498 |access-date=2022-09-10 |website=Wiley.com |language=en-us}}</ref> एफसीसी संरचना बीसीसी संरचना के विपरीत एक क्लोज-पैक संरचना है; इस प्रकार जब यह परिवर्तन होता है तो लोहे का आयतन घट जाता है।

क्रिस्टलोग्राफी चरण पहचान में उपयोगी है। किसी सामग्री का निर्माण या उपयोग करते समय, सामान्यतः यह जानना वांछनीय होता है कि सामग्री में कौन से यौगिक और कौन से चरण उपस्थित हैं, क्योंकि उनकी संरचना, संरचना और अनुपात सामग्री के गुणों को प्रभावित करेंगे। प्रत्येक चरण में परमाणुओं की एक विशिष्ट व्यवस्था होती है। एक्स-रे या न्यूट्रॉन विवर्तन का उपयोग यह पहचानने के लिए किया जा सकता है कि कौन सी संरचनाएं सामग्री में उपस्थित हैं, और इस प्रकार कौन से यौगिक उपस्थित हैं। क्रिस्टलोग्राफी समरूपता पैटर्न की गणना को कवर करती है जो एक क्रिस्टल में परमाणुओं द्वारा बनाई जा सकती है और इस कारण से समूह सिद्धांत रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान से संबंधित है।

== जीव विज्ञान ==
एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी जैविक [[ मैक्रो मोलेक्यूल | मैक्रोमोलेक्यूल]] स, विशेष रूप से प्रोटीन और [[ न्यूक्लिक अम्ल ]] जैसे डीएनए और आरएनए के आणविक अनुरूपताओं को निर्धारित करने के लिए प्राथमिक विधि है।वास्तविक में, डीएनए की दोहरी-पेचदार संरचना को क्रिस्टलोग्राफिक डेटा से निकाली गई थी। एक मैक्रोमोलेक्यूल की पहली क्रिस्टल संरचना 1958 में हल की गई थी, जो एक्स-रे विश्लेषण द्वारा प्राप्त मायोग्लोबिन अणु का एक तीन आयामी मॉडल था।<ref>{{Cite journal | doi = 10.1038/181662a0| title = एक्स-रे विश्लेषण द्वारा प्राप्त मायोग्लोबिन अणु का एक तीन आयामी मॉडल| journal = Nature| volume = 181| issue = 4610| pages = 662–6| year = 1958| last1 = Kendrew | first1 = J. C.| last2 = Bodo | first2 = G.| last3 = Dintzis | first3 = H. M.| last4 = Parrish | first4 = R. G.| last5 = Wyckoff | first5 = H.| last6 = Phillips | first6 = D. C. | pmid=13517261|bibcode = 1958Natur.181..662K | s2cid = 4162786}}</ref> [[ प्रोटीन डेटा बैंक ]] (पीडीबी) प्रोटीन और अन्य जैविक मैक्रोमोलेक्यूलस की संरचनाओं के लिए एक स्वतंत्र रूप से सुलभ भंडार है।जैविक आणविक संरचनाओं की कल्पना करने के लिए Rasmol, [[ Pymol ]] या दृश्य आणविक गतिशीलता जैसे कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग किया जा सकता है।

[[ न्यूट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी | न्यूट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी]] का उपयोग अधिकांश एक्स-रे विधियों द्वारा प्राप्त संरचनाओं को परिष्कृत करने या एक विशिष्ट बंधन को हल करने में सहायता करने के लिए किया जाता है; विधियों को अधिकांश पूरक के रूप में देखा जाता है, क्योंकि एक्स-रे इलेक्ट्रॉन पदों के प्रति संवेदनशील होते हैं और भारी परमाणुओं से सबसे दृढ़ता से प्रकीर्णित हुए होते हैं, जबकि न्यूट्रॉन नाभिक पदों के प्रति संवेदनशील होते हैं और हाइड्रोजन और ड्यूटेरियम सहित कई हल्के समस्थानिकों को भी दृढ़ता से बिखेरते हैं।

[[ इलेक्ट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी | इलेक्ट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी]] का उपयोग कुछ प्रोटीन संरचनाओं, विशेष रूप से [[ झिल्ली प्रोटीन | झिल्ली प्रोटीन]] और वायरल कैप्सिड को निर्धारित करने के लिए किया गया है।

== एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के लिए महिलाओं का योगदान ==
कई महिलाएं उस समय एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी में अग्रणी थीं जब उन्हें भौतिक विज्ञान की अधिकांश अन्य शाखाओं से बाहर रखा गया था।<ref>{{Cite journal|last=Kahr|first=Bart|date=2015|title=क्रिस्टलोग्राफी में महिलाओं के व्यापक प्रभाव|url=https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5b00457|journal=Crystal Growth & Design|volume=15|issue=10|pages=4715–4730|doi=10.1021/acs.cgd.5b00457|issn=1528-7483}}</ref>

[[ कैथलीन लोंसडेल | कैथलीन लोंसडेल]] विलियम हेनरी ब्रैग के एक शोध छात्र थे, जिन्होंने अपने बेटे [[ लॉरेंस ब्रैग | लॉरेंस ब्रैग]] के साथ 20 वीं शताब्दी के प्रारंभ में एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के विज्ञान की स्थापना की थी। वह अपने प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक दोनों कार्यों के लिए जानी जाती हैं। ब्रैग के पास कुल 18 में से 11 महिला शोध छात्र थे। कैथलीन 1923 में लंदन में [[ शाही संस्था | राजकीय संस्था]] में अपनी क्रिस्टलोग्राफी रिसर्च समूह में सम्मिलित हो गईं, और शादी करने और बच्चे  होने के बाद, एक शोधकर्ता के रूप में ब्रैग के साथ काम करने के लिए वापस चली गईं। उन्होंने बेंजीन रिंग की संरचना की पुष्टि की, और हीरे का अध्ययन किया, 1945 में [[ रॉयल सोसाइटी | रॉयल सोसाइटी]] के लिए चुने जाने वाली पहली दो महिलाओं में से एक थी, और 1949 में यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में क्रिस्टलोग्राफी रसायन विज्ञान की पहली महिला प्रोफेसर और विभाग की प्रमुख नियुक्त की गईं।<ref>{{Cite journal|last=Ferry|first=Georgina|date=2014|title=इतिहास: क्रिस्टलोग्राफी में महिलाएं|journal=Nature|language=en|volume=505|issue=7485|pages=609–611|doi=10.1038/505609a|pmid=24482834|bibcode=2014Natur.505..609F |issn=1476-4687|doi-access=free}}</ref> कैथलीन ने हमेशा विज्ञान में महिलाओं की अधिक से अधिक भागीदारी की वकालत की और 1970 में कहा: कोई भी देश जो अपने सभी संभावित वैज्ञानिकों और प्रौद्योगिकीविदों का पूरा उपयोग करना चाहता है, ऐसा कर सकता है, लेकिन उसे महिलाओं को इतनी सरलता से पाने की उम्मीद नहीं करनी चाहिए क्योंकि यह पुरुषों को मिलता है। यह सुझाव देना यूटोपियन है, कि कोई भी देश जो वास्तव में विवाहित महिलाओं को वैज्ञानिक करियर में वापस लाना चाहता है, जब उसके बच्चों को अब उसकी शारीरिक उपस्थिति की आवश्यकता नहीं है, तो उसे ऐसा करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए विशेष व्यवस्था करनी चाहिए?" 1924 में प्रकाशित हुआ और क्रिस्टलोग्राफरों के लिए एक आवश्यक उपकरण बन गया।
[[File:Molecular model of Penicillin by Dorothy Hodgkin (9663803982).jpg|thumb|डोरोथी हॉजकिन द्वारा पेनिसिलिन का आणविक मॉडल, 1945]]1932 में [[ डोरोथी हॉजकिन ]]भौतिक विज्ञानी जॉन डेसमंड बर्नल की प्रयोगशाला में सम्मिलित हुए, जो ब्रिटेन के कैम्ब्रिज में ब्रैग के पूर्व छात्र थे। उसने और बर्नल ने क्रिस्टलीय प्रोटीन की पहली एक्स-रे तस्वीरें लीं। हॉजकिन ने इंटरनेशनल यूनियन ऑफ क्रिस्टलोग्राफी की नींव में भी भूमिका निभाई।उन्हें पेनिसिलिन, इंसुलिन और विटामिन बी 12 की संरचनाओं का अध्ययन करने के लिए एक्स-रे तकनीकों का उपयोग करने काम के लिए उन्हें 1964 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। पेनिसिलिन पर उनका काम 1942 में युद्ध के दौरान और 1948 में विटामिन बी 12 पर प्रारंभ हुआ। जबकि उनका समूह धीरे-धीरे बढ़ता गया, उनका प्रमुख ध्यान प्राकृतिक उत्पादों के एक्स-रे विश्लेषण पर था। वह विज्ञान विषय में नोबेल पुरस्कार जीतने वाली एकमात्र ब्रिटिश महिला हैं।
[[File:Fig-1-X-ray-chrystallography-of-DNA.gif|thumb|डीएनए की तस्वीर (फोटो 51), रोजालिंड फ्रैंकलिन, 1952]][[ रोज़ालिंड फ्रैंकलिन ]] ने एक डीएनए फाइबर की एक्स-रे तस्वीर ली, जो [[ जेम्स वॉटसन ]] और [[ फ्रांसिस क्रिक ]] की डबल हेलिक्स की खोज के लिए महत्वपूर्ण सिद्ध हुई, जिसके लिए वे दोनों 1962 में फिजियोलॉजी या मेडिसिन के लिए नोबेल पुरस्कार जीते। वॉटसन ने अपने आत्मकथात्मक लेख में खुलासा किया।डीएनए की संरचना की खोज, डबल हेलिक्स,<ref>{{Citation|last=Watson|first=James D.|title=Discovering the double helix|date=2000|url=http://worldcat.org/oclc/48554849|publisher=Cold Spring Harbor Laboratory|isbn=978-0-87969-622-1|oclc=48554849|access-date=}}</ref> कि उन्होंने अपनी अनुमति के बिना रोजालिंड की एक्स-रे तस्वीर का प्रयोग किया था। वॉटसन को नोबेल पुरस्कार मिलने से पहले फ्रैंकलिन की कैंसर से मृत्यु 30 वर्ष की उम्र में हो गई थी।  फ्रेंकलिन ने कोयले और ग्रेफाइट में और पौधों और जानवरों के विषाणुओं में कार्बन के महत्वपूर्ण संरचनात्मक अध्ययन भी किए।

यूनाइटेड स्टेट्स नेवल रिसर्च लेबोरेटरी के [[ इसाबेला कर्ली ]] ने क्रिस्टलोग्राफी के गणितीय सिद्धांत के लिए एक प्रयोगात्मक दृष्टिकोण विकसित किया। उनके काम ने रासायनिक और बायोमेडिकल विश्लेषण की गति और यथार्ता में सुधार किया। फिर भी केवल उनके पति जेरोम ने 1985 में हर्बर्ट हॉन्टमैन के साथ रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार साझा किया, "क्रिस्टल संरचनाओं के निर्धारण के लिए प्रत्यक्ष विधियों के विकास में उत्कृष्ट उपलब्धियों के लिए"। अन्य पुरस्कार देने वाले निकायों ने इसाबेला को अपने आप में पुरस्कारों से स्नान किया है।

महिलाओं ने एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के क्षेत्र में कई पाठ्यपुस्तकें और शोध पत्र लिखे हैं। कई वर्षों के लिए लोंसडेल ने क्रिस्टलोग्राफी के लिए अंतर्राष्ट्रीय तालिकाओं को संपादित किया, जो क्रिस्टल लैटिस, समरूपता और अंतरिक्ष समूहों के साथ -साथ संरचनाओं पर गणितीय, भौतिक और रासायनिक डेटा  प्रदान करते हैं। कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के [[ ओल्गा केनार्ड ]] ने 1965 से 1997 तक छोटे अणुओं पर संरचनात्मक डेटा के अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त स्रोत, [[ कैम्ब्रिज क्रिस्टलोग्राफिक डेटा सेंटर ]] की स्थापना और संचालन किया।<ref>{{Cite book|last1=Glusker|first1=Jenny Pickworth|url=https://www.worldcat.org/title/crystal-structure-analysis-a-primer/oclc/1241842166|title=क्रिस्टल संरचना विश्लेषण: एक प्राइमर।|last2=Trueblood|first2=Kenneth N|last3=International Union of Crystallography|date=2020|isbn=978-0-19-191790-5|oclc=1241842166}}</ref> जेनी पिकवर्थ ग्लूस्कर, एक ब्रिटिश वैज्ञानिक, सह-लेखक क्रिस्टल स्ट्रक्चर एनालिसिस: ए प्राइमर , [11] पहली बार 1971 में और 2010 तक इसके तीसरे संस्करण में प्रकाशित हुआ। ऑस्ट्रेलिया में जन्मे जीवविज्ञानी[[ एलेनोर डोडसन ]], जिन्होंने डोरोथी हॉजकिन के तकनीशियन के रूप में प्रारंभ किया, CCP4 के पीछे मुख्य प्रेरक थे, सहयोगी कंप्यूटिंग परियोजनाजो वर्तमान में दुनिया भर में प्रोटीन क्रिस्टलोग्राफरों के साथ 250 से अधिक सॉफ़्टवेयर उपकरण साझा करती है।

== संदर्भ साहित्य ==
इंटरनेशनल टेबल्स फॉर क्रिस्टलोग्राफी [12] एक आठ-पुस्तक श्रृंखला है जो क्रिस्टल के प्रारूपण, वर्णन और परीक्षण के लिए मानक अंकन की रूपरेखा तैयार करती है। श्रृंखला में पुस्तकें सम्मिलित हैं जो एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी, इलेक्ट्रॉन विवर्तन और न्यूट्रॉन विवर्तन के माध्यम से कार्बनिक संरचना का निर्धारण करने के लिए विश्लेषण विधियों और गणितीय प्रक्रियाओं को सम्मिलित करती हैं। अंतर्राष्ट्रीय तालिकाएँ प्रक्रियाओं, तकनीकों और विवरणों पर केंद्रित हैं और व्यक्तिगत क्रिस्टल के भौतिक गुणों को स्वयं सूचीबद्ध नहीं करती हैं। प्रत्येक पुस्तक लगभग 1000 पृष्ठों की है और पुस्तकों के शीर्षक हैं:

क्रिस्टलोग्राफी के लिए अंतर्राष्ट्रीय टेबल<ref>{{Cite book |last=Prince |first=E. |url=https://openlibrary.org/books/OL9332669M/Complete_Printed_Set_of_International_Tables_for_Crystallography |title=क्रिस्टल विज्ञान की अंतरराष्ट्रीय तालिकाएँ, खंड।सी: गणितीय, भौतिक और रासायनिक टेबल|publisher=Wiley |year=2006 |isbn=978-1-4020-4969-9 |ol=9332669M |oclc=166325528 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220506075232/https://openlibrary.org/books/OL9332669M/Complete_Printed_Set_of_International_Tables_for_Crystallography |archive-date=6 May 2022 |url-status=live}}</ref> एक आठ-पुस्तक श्रृंखला है जो क्रिस्टल के प्रारूपण, वर्णन और परीक्षण करने के लिए मानक सूचनाओं को रेखांकित करती है। श्रृंखला में ऐसी पुस्तकें हैं जो एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी, इलेक्ट्रॉन विवर्तन और न्यूट्रॉन विवर्तन के माध्यम से कार्बनिक संरचना का निर्धारण करने के लिए विश्लेषण विधियों और गणितीय प्रक्रियाओं को सम्मिलित करती हैं। अंतर्राष्ट्रीय तालिकाएँ प्रक्रियाओं, तकनीकों और विवरणों पर केंद्रित हैं और व्यक्तिगत क्रिस्टल के भौतिक गुणों को स्वयं सूचीबद्ध नहीं करते हैं। प्रत्येक पुस्तक लगभग 1000 पृष्ठ है और पुस्तकों के शीर्षक हैं:

: वॉल्यूम A - अंतरिक्ष समूह समरूपता,
: वॉल्यूम A1 - अंतरिक्ष समूहों के बीच समरूपता संबंध,
: वॉल्यूम B - पारस्परिक स्थान,
: वॉल्यूम C - गणितीय, भौतिक और रासायनिक टेबल,
: वॉल्यूम D - क्रिस्टल के भौतिक गुण,
: वॉल्यूम E - सबपेरियोडिक समूह,
: वॉल्यूम F - जैविक मैक्रोमोलेक्यूलस की क्रिस्टलोग्राफी, और
: वॉल्यूम G - क्रिस्टलोग्राफिक डेटा की परिभाषा और विनिमय।

== उल्लेखनीय वैज्ञानिक ==
{{columns-list|colwidth=22em|* [[विलियम एस्टबरी]]
* [[विलियम बार्लो (भूविज्ञानी)|विलियम बार्लो]]
* [[सी। अर्नोल्ड बीवर्स]]
* [[जॉन डेसमंड बरनाल]]
* [[विलियम हेनरी ब्रैग]]
* [[विलियम लॉरेंस ब्रैग]]
* [[अगस्टे ब्रावाइस]]
* [[लिक्विड क्रिस्टल संस्थान#निदेशक|ग्लेन एच. ब्राउन]]
* [[मार्टिन जूलियन बुर्जर]]
* [[फ्रांसिस क्रिक]]
* [[ड्यूरवर्ड विलियम जॉन क्रुकशांक|डी. डब्ल्यू जे क्रुकशांक]]
* [[पियरे क्यूरी]]
* [[पीटर डेबी]]
* [[जोहान डेसेनहोफर]]
* [[बोरिस डेलोन]]
* [[गौतम आर देसीराजू]]
* [[एलेनोर डोडसन]]
* [[जैक ड्युनिट्ज़]]
* [[डेविड ईसेनबर्ग]]
* [[पॉल पीटर एवाल्ड]]
* [[येवग्राफ फ्योडोरोव|एवग्राफ स्टेपानोविच फेडोरोव]]
* [[रोसलिंड फ्रैंकलिन]]
* [[जार्ज फ्रीडेल]]
* [[जेनी ग्लूस्कर]]
* [[पॉल हेनरिक वॉन ग्रोथ|पॉल हेनरिक वॉन ग्रोथ]]
* [[हर्बर्ट ए हॉन्टमैन]]
* [[रेने जस्ट हौय]]
* [[वेन हेंड्रिकसन]]
* [[कार्ल हरमन]]
* [[जोहान एफ.सी. हेसल|जोहान फ्रेडरिक क्रिश्चियन हेसल]]
* [[डोरोथी क्रोफूट हॉजकिन]]
* [[जुडिथ हावर्ड]]
* [[रॉबर्ट ह्यूबर]]
* [[लुईस जॉनसन]]
* [[इसाबेला कार्ले]]
* [[जेरोम कार्ले]]
* [[ओल्गा केनार्ड]]
* [[हारून क्लुग]]
* [[मैक्स वॉन लाउ]]
* [[ओटो लेहमन (भौतिक विज्ञानी)|ओटो लेहमन]]
* [[माइकल लेविट]]
* [[हेनरी लिपसन]]
* [[कैथलीन लोंसडेल]]
* [[अर्नेस्ट-फ्रांकोइस मल्लार्ड]]
* [[चार्ल्स-विक्टर मौगुइन]]
* [[विलियम हॉलोज़ मिलर]]
* [[फ्रेडरिक मोह्स]]
* [[पॉल निगली]]
* [[लुई पास्चर]]
* [[आर्थर लिंडो पैटरसन]]
* [[मैक्स पेरुट्ज़]]
* [[फ्रेडरिक रेनिट्जर]]
* [[ह्यूगो रिटवेल्ड]]
* [[जीन-बैप्टिस्ट एल. रोम डे ल आइल]]
* [[माइकल रॉसमैन]]
* [[पॉल शेरर]]
* [[शॉनफ्लाइज|आर्थर मोरिट्ज़ शॉनफ्लाइज़]]
* [[डैन शेचमैन]]
* [[:डे:जॉर्ज एम. शेल्ड्रिक|जॉर्ज एम. शेल्ड्रिक]]
* [[तेज पी. सिंह]]
* [[निकोलस स्टेनो]]
* [[कॉन्स्टेंस टिपर]]
* [[डैनियल वोरलैंडर]]
* [[क्रिश्चियन सैमुअल वीस]]
* [[डॉन क्रेग विली]]
* [[माइकल वूलफसन]]
* [[राल्फ वाल्टर ग्रेस्टोन वाइकॉफ़]]
* [[एडा योनाथ]]
}}


== यह भी देखें ==
{{div col|colwidth=22em}}
* [[ असामान्य अनाज वृद्धि ]]
* परमाणु पैकिंग कारक
* बीवर्स -लिप्सन स्ट्रिप
* संघनित पदार्थ भौतिकी
* [[ स्फटिक ]] इंजीनियरिंग
* [[ क्रिस्टल वृद्धि ]]
* [[ क्रिस्टल ऑप्टिक्स ]]
* [[ क्रिस्टल की संरचना ]]
* क्रिस्टलीय
* क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाएं
* [[ क्रिस्टलोग्राफिक डेटाबेस ]]
* क्रिस्टलोग्राफिक [[ प्वाइंट ग्रुप ]]
* [[ क्रिस्टलोग्राफिक समूह ]]
* [[ विवर्तन का गतिशील सिद्धांत ]]
* इलेक्ट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी
* [[ यूक्लिडियन प्लेन आइसोमेट्री ]]
* [[ यूक्लिडियन अंतरिक्ष में आइसोमेट्री समूहों के निश्चित बिंदु ]]
* [[ आंशिक निर्देशांक ]]
* समूह कार्रवाई (गणित)
* [[ क्रिस्टलोग्राफी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष ]]
* [[ लेजर-हीटेड पेडस्टल ग्रोथ ]]
* पदार्थ विज्ञान
* [[ धातुकर्म ]]
* खनिज विज्ञान
* [[ बहुलक क्रिस्टल का मॉडलिंग ]]
* न्यूट्रॉन क्रिस्टलोग्राफी
* [[ ओपन-पूल ऑस्ट्रेलियन लाइटवाटर रिएक्टर ]]
* इंस्टीट्यूट लाए -लैंग्विन
* [[ एनएमआर क्रिस्टलोग्राफी ]]
* [[ क्रमचय समूह ]]
* बिंदु समूह
* [[ पूर्ववर्ती इलेक्ट्रॉन विवर्तन ]]
* [[ क्वांटम खनिज विज्ञान ]]
* [[ Quasicrystal ]]
* [[ ठोस राज्य रसायन विज्ञान ]]
* [[ अंतरिक्ष समूह ]]
* सममित समूह
* क्रिस्टलोग्राफी की समयरेखा
* एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी
* [[ लैटिस कॉन्सटेंट ]]
{{div col end}}


==संदर्भ==
{{reflist}}

==बाहरी संबंध==

* [http://www.AmerCrystalAssn.org/ American Crystallographic Association]
* [https://xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/index-en.html Learning Crystallography]
* [http://pd.chem.ucl.ac.uk/pdnn/pdindex.htm Web Course on Crystallography]
* [http://img.chem.ucl.ac.uk/sgp/large/sgp.htm Crystallographic Space Groups]

{{Crystallography}}
{{Branches of materials science}}
{{Geology}}
{{Branches of chemistry}}
{{Authority control}}


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