base de datos cristalográfica es una base de datos diseñada específicamente para almacenar información sobre la estructura de las moléculas y los cristales . Los cristales son sólidos que tienen, en las tres dimensiones del espacio, una disposición de átomos , iones o moléculas que se repite regularmente . Se caracterizan por simetría , morfología y propiedades físicas dependientes de la dirección. Una estructura de cristal describe la disposición de átomos, iones o moléculas en un cristal. (Las moléculas necesitan cristalizarse en sólidos para poder aprovechar sus arreglos que se repiten regularmente en rayos X), neutrones y cristalografía basada en difracción de electrones .)
Las estructuras cristalinas del material cristalino se determinan típicamente a partir de datos de difracción de cristal único o de rayos X o neutrones y se almacenan en bases de datos de estructura cristalina. Se identifican de forma rutinaria comparando las intensidades de reflexión y los espaciados de la red a partir de los datos de difracción de rayos X en polvo con las entradas en las bases de datos de huellas dactilares de difracción de polvo.
Las estructuras cristalinas de las muestras cristalinas de tamaño nanométrico se pueden determinar a través de la información de amplitud del factor de estructura a partir de los datos de difracción de electrones de un solo cristal o la información de la amplitud del factor de estructura y el ángulo de fase de las transformadas de Fourier de las imágenes HRTEM de los cristalitos . Se almacenan en bases de datos de estructura cristalina que se especializan en nanocristales y se pueden identificar comparando subconjuntos de ejes de zona en diagramas de huellas dactilares de franjas de celosía con entradas en una base de datos de huellas dactilares de franjas de celosías .
Las bases de datos cristalográficas difieren en los derechos de acceso y uso y ofrecen diversos grados de capacidad de búsqueda y análisis. Muchos proporcionan capacidades de visualización de la estructura. Pueden ser basados en el navegador o instalados localmente. Las versiones más recientes se basan en el modelo de base de datos relacional y admiten el Archivo de información cristalográfica ( CIF ) como un formato de intercambio de datos universal.
Descripción general [ editar ]
Los datos cristalográficos se extraen principalmente de artículos científicos publicados y material complementario. Las versiones más recientes de las bases de datos cristalográficas se basan en el modelo de base de datos relacional , que permite la referencia cruzada eficiente de las tablas. Las referencias cruzadas sirven para obtener datos adicionales o mejorar la capacidad de búsqueda de la base de datos.
El intercambio de datos entre las bases de datos cristalográficas, el software de visualización de estructuras y los programas de refinamiento de estructuras se ha facilitado gracias a la aparición del formato de archivo de información cristalográfica (CIF). El formato CIF es el formato de archivo estándar para el intercambio y archivo de datos cristalográficos. [1] Fue adoptado por la Unión Internacional de Cristalografía ( IUCr ), que también proporciona especificaciones completas del formato. [2] Es soportado por todas las principales bases de datos cristalográficas.
La creciente automatización del proceso de determinación de la estructura cristalina ha dado lugar a tasas de publicación cada vez mayores de nuevas estructuras cristalinas y, en consecuencia, nuevos modelos de publicación. Los artículos minimalistas contienen solo tablas de estructura de cristal, imágenes de estructura y, posiblemente, una descripción de estructura de tipo abstracto. Suelen publicarse en revistas de acceso abiertosubvencionadas o financiadas por el autor . Acta Crystallographica Sección E y Zeitschrift für KristallographiePertenecen a esta categoria. Las contribuciones más elaboradas pueden ir a revistas tradicionales financiadas por suscriptores. Las revistas híbridas, por otro lado, incluyen artículos de acceso abierto financiados por autores individuales entre los financiados por suscriptores. Los editores también pueden poner artículos científicos disponibles en línea, como archivos en formato de documento portátil ( PDF ).
Los datos de la estructura cristalina en formato CIF están vinculados a artículos científicos como material complementario. Se puede acceder a los CIF directamente desde el sitio web del editor, las bases de datos cristalográficas o ambos. En los últimos años, muchos editores de revistas cristalográficas han llegado a interpretar los CIF como versiones formateadas de datos abiertos , es decir, representan hechos no sujetos a derechos de autor y, por lo tanto, tienden a hacerlos disponibles en línea, independientemente del estado de accesibilidad de los artículos científicos vinculados.
Tendencias [ editar ]
A partir de 2008, más de 700,000 estructuras de cristal se habían publicado y almacenado en bases de datos de estructura de cristal . La tasa de publicación ha alcanzado más de 50,000 estructuras de cristal por año. Estos números se refieren a estructuras de cristal publicadas y publicadas de datos experimentales. Las estructuras de cristal se vuelven a publicar debido a correcciones por errores de simetría , mejoras de la red y parámetros atómicos , y diferencias en la técnica de difracción o condiciones experimentales. A partir de 2016, hay alrededor de 1,000,000 de moléculas y estructuras de cristal conocidas y publicadas, aproximadamente la mitad de ellas en acceso abierto .
Las estructuras cristalinas se clasifican típicamente como minerales, metales - aleaciones , [4] inorgánicos , [5] orgánicos , [6] ácidos nucleicos , [7] y macromoléculas biológicas . [8] [9] Las bases de datos de estructura cristalina individuales atienden a usuarios en disciplinas químicas , biológicas y biológicas específicas o disciplinas relacionadas al cubrir los supercomandos o subconjuntos de estas categorías. Los minerales son un subconjunto de compuestosprincipalmente inorgánicos . La categoría 'aleaciones de metales' abarca metales, aleaciones y compuestos intermetálicos.. Las aleaciones de metales e inorgánicos se pueden fusionar en "no orgánicos". Los compuestos orgánicos y las macromoléculas biológicas se separan según el tamaño molecular. Las sales orgánicas, organometálicas y metaloproteínas tienden a atribuirse a las macromoléculas orgánicas o biológicas, respectivamente. Los ácidos nucleicos son un subconjunto de macromoléculas biológicas.
La comprensión puede referirse al número de entradas en una base de datos. En esos términos, una base de datos de estructura cristalina puede considerarse completa, si contiene una colección de todas las estructuras cristalinas (re) publicadas en la categoría de interés y se actualiza con frecuencia. La búsqueda de estructuras en dicha base de datos puede reemplazar el escaneo de la literatura abierta que consume más tiempo . El acceso a las bases de datos de estructura cristalina difiere ampliamente. Se puede dividir en acceso de lectura y escritura. Los derechos de acceso de lectura (búsqueda, descarga) afectan la cantidad y el rango de usuarios. El acceso de lectura restringido suele ir acompañado de derechos de uso restringidos. Los derechos de acceso de escritura (subir, editar, eliminar), por otro lado, determinan el número y el rango de contribuyentes a la base de datos. El acceso de escritura restringido a menudo se combina con un altointegridad de los datos .
En términos de números de usuarios y tasas de acceso diarias, las bases de datos de estructura cristalina de acceso abierto completas y ampliamente examinadas naturalmente superan las bases de datos comparables con derechos de uso y acceso más restringidos. Independientemente de la exhaustividad, las bases de datos de estructura cristalina de acceso abierto han generado software de código abiertoproyectos, como herramientas de análisis de búsqueda, software de visualización y bases de datos derivadas. El progreso científico se ha ralentizado al restringir los derechos de acceso o uso, así como a la limitación de la integridad o la integridad de los datos. El acceso restringido o los derechos de uso se asocian comúnmente con las bases de datos comerciales de estructuras de cristal. La falta de integridad o integridad de los datos, por otro lado, están asociadas con algunas de las bases de datos de estructura cristalina de acceso abierto distintas de la Base de Datos de Cristalografía Abierta (COD), [10] [11] y es "contraparte macromolecular de acceso abierto", la base de datos de proteínas en todo el mundo . Aparte de eso, varias bases de datos de estructura cristalina están disponibles gratuitamente para fines principalmente educativos, en particularBases de datos mineralógicos y ramas educativas de la DQO .
Las bases de datos cristalográficas pueden especializarse en estructuras cristalinas, identificación de fase cristalina , cristalización , [12] morfología cristalina o diversas propiedades físicas. Bases de datos más integradoras combinan varias categorías de compuestos o especializaciones. [13] Las estructuras de fases inconmensurables , materiales 2D , [14] nanocristales , películas delgadas sobre sustratos , [15] y estructuras cristalinas predichas se recopilan en bases de datos de estructuras especiales adaptadas.
Búsqueda [ editar ]
Las capacidades de búsqueda de las bases de datos cristalográficas difieren ampliamente. La funcionalidad básica comprende la búsqueda por palabras clave, propiedades físicas y elementos químicos . De particular importancia es la búsqueda por nombre compuesto y parámetros de red . Muy útiles son las opciones de búsqueda que permiten el uso de caracteres comodín y conectores lógicos en cadenas de búsqueda. Si se admite, el alcance de la búsqueda se puede restringir mediante la exclusión de ciertos elementos químicos.
Los algoritmos más sofisticados dependen del tipo de material cubierto. Los compuestos orgánicos se pueden buscar en base a ciertos fragmentos moleculares . Los compuestos inorgánicos , por otro lado, pueden ser de interés con respecto a un cierto tipo de geometría de coordinación . Los algoritmos más avanzados se ocupan del análisis de conformación (compuestos orgánicos), la química supramolecular (compuestos orgánicos), la conectividad interpolyhedral ('no orgánicos') y las estructuras moleculares de orden superior ( macromoléculas biológicas ). Los algoritmos de búsqueda utilizados para un análisis más complejo de las propiedades físicas, por ejemplo, transiciones de fase o relaciones de estructura-propiedad, podrían aplicarseConceptos teórico-grupales.
Las versiones modernas de las bases de datos cristalográficas se basan en el modelo de base de datos relacional . La comunicación con la base de datos generalmente ocurre a través de un dialecto del lenguaje de consulta estructurado ( SQL ). Las bases de datos basadas en la web generalmente procesan el algoritmo de búsqueda en el servidor interpretando los elementos de secuencias de comandos admitidos , mientras que lasbases de datos basadas en el escritorio se ejecutan localmente y suelen estar precompiladas en los motores de búsqueda .
Identificación de fase cristalina [ editar ]
El material cristalino se puede dividir en cristales simples , cristales gemelos , policristales y polvo cristalino . En un solo cristal, la disposición de los átomos , iones o moléculas se define por una única estructura de cristal en una orientación. Los cristales gemelos, por otro lado, consisten en dominios gemelos monocristalinos , que están alineados por leyes gemelas y separados por paredes de dominio .
Los policristales están hechos de un gran número de pequeños cristales simples, o cristalitos , unidos por finas capas de sólido amorfo . El polvo cristalino se obtiene moliendo cristales, lo que da como resultado partículas de polvo, formadas por uno o más cristalitos. Tanto los policristales como los cristales en polvo están formados por muchos cristalitos con una orientación variable.
Las fases cristalinas se definen como regiones con la misma estructura cristalina, independientemente de la orientación o el hermanamiento . Las muestras cristalinas simples y hermanadas constituyen por lo tanto fases cristalinas individuales. Las muestras de polvo policristalino o cristalino pueden consistir en más de una fase cristalina. Dicha fase comprende todos los cristalitos en la muestra con la misma estructura cristalina.
Las fases cristalinas se pueden identificar al hacer coincidir con éxito los parámetros cristalográficos adecuados con sus contrapartes en las entradas de la base de datos. El conocimiento previo de la composición química de la fase cristalina se puede utilizar para reducir el número de entradas de la base de datos a una pequeña selección de estructuras candidatas y así simplificar considerablemente el proceso de identificación de la fase cristalina.
Huellas digitales de difracción de polvo (1D) [ editar ]
La aplicación de técnicas de difracción estándar a los polvos de cristal o policristales equivale a colapsar el espacio recíproco 3D , como se obtiene a través de la difracción de cristal único , en un eje 1D. La superposición parcial a total resultante de las reflexiones independientes de la simetría hace que el proceso de determinación de la estructura sea más difícil, si no imposible.
Los datos de difracción de polvo pueden representarse como intensidad de difracción ( I ) en función del espaciado de red recíproco (1 / d ). Las posiciones de reflexión y las intensidades de las fases cristalinas conocidas, en su mayoría de datos de difracción de rayos X , se almacenan, como pares de datos d - I , en la base de datos del archivo de difracción de polvo ( PDF ). La lista de pares de datos d - I es altamente característica de una fase cristalina y, por lo tanto, es adecuada para la identificación, también llamada "huella digital", de las fases cristalinas. [dieciséis]
Los algoritmos de coincidencia de búsqueda comparan reflexiones de prueba seleccionadas de una fase de cristal desconocida con entradas en la base de datos . Algoritmos de intensidad impulsada utilizan las tres líneas más intensas (la llamada 'Hanawalt búsqueda'), mientras que d algoritmos--spacing impulsado se basan en los ocho a diez más grandes d -spacings (los llamados 'Fink búsqueda'). [17]
De rayos X de difracción de polvo de huellas dactilares se ha convertido en la herramienta estándar para la identificación de fases cristalinas individuales o múltiples y es ampliamente usado en campos tales como la metalurgia , la mineralogía , la ciencia forense , arqueología , física de la materia condensada , y los biológicos y ciencias farmacéuticas .
Huellas dactilares de franjas de celosía (2D) [ editar ]
Los patrones de difracción de polvo de cristales individuales muy pequeños, o cristalitos , están sujetos a un ensanchamiento de picos dependiente del tamaño, que, por debajo de cierto tamaño, hace que la huella digital de difracción de polvo sea inútil. En este caso, la resolución máxima solo es posible en el espacio recíproco 3D , es decir, aplicando técnicas de difracción de electrones de un solo cristal .
La microscopía electrónica de transmisión de alta resolución ( HRTEM ) proporciona imágenes y patrones de difracción de cristalitos de tamaño nanométrico. Las transformadas de Fourier de las imágenes HRTEM y los patrones de difracción de electrones proporcionan información sobre la geometría de la red recíproca proyectada para una cierta orientación del cristal, donde el eje de proyección coincide con el eje óptico del microscopio.
Las geometrías de celosía proyectadas pueden representarse mediante los llamados ' gráficos de huellas dactilares de franjas-celosías ' ( LFFP ), también llamados gráficos de covarianza angular. [18] El eje horizontal de tal gráfico se da en longitud de red recíproca y está limitado por la resolución del microscopio. El eje vertical se define como el ángulo agudo entre las franjas de celosía transformadas de Fourier o los puntos de difracción de electrones. Un punto de datos 2D se define por la longitud de un vector de red recíproca y su ángulo (agudo) con otro vector de red recíproca. Los conjuntos de puntos de datos 2D que obedecen a la ley de zona de Weiss son subconjuntos de la totalidad de los puntos de datos en un LFFP. Por lo tanto, un algoritmo de búsqueda de coincidencias adecuado que usa LFFP intenta encontrar coincidenciassubconjuntos de eje de zona en la base de datos . Es, esencialmente, una variante de un algoritmo de correspondencia de celosía. [19]
En el caso de los patrones de difracción de electrones, las amplitudes de los factores de estructura se pueden utilizar, en un paso posterior, para discernir más a fondo entre una selección de estructuras candidatas (la denominada "huella de factor de estructura"). Las amplitudes de los factores de estructura de los datos de difracción de electrones son mucho menos confiables que sus homólogos de los datos de difracción de rayos X de monocristal y polvo. Las técnicas existentes de difracción electrónica de precesión mejoran en gran medida la calidad de las amplitudes de los factores de estructura, aumentan su número y, por lo tanto, hacen que la información de amplitud de los factores de la estructura sea mucho más útil para el proceso de toma de huellas dactilares. [20]
Las transformadas de Fourier de las imágenes HRTEM, por otro lado, suministran información no solo sobre la geometría de la red recíproca proyectada y las amplitudes de los factores de estructura, sino también sobre los ángulos de fase de los factores de estructura. Después del procesamiento de la imagen cristalográfica, [21] losángulos de fase del factor de estructura son mucho más confiables que las amplitudes del factor de estructura. El discernimiento adicional de las estructuras candidatas se basa principalmente en los ángulos de fase del factor de estructura y, en menor medida, en las amplitudes del factor de estructura (las denominadas "huellas dactilares del factor de estructura"). [22] [23]
Huellas morfológicas (3D) [ editar ]
La Ley de Steno generalizada [24] establece que los ángulos interfaciales entre caras idénticas de cualquier cristal individual del mismo material están, por naturaleza, restringidos al mismo valor. [25] Esto ofrece la oportunidad de tomar huellas digitales de materiales cristalinos sobre la base de la goniometría óptica , que también se conoce como cristalometría. [26] Para emplear esta técnica con éxito, uno debe considerar la simetríaobservada del grupo de puntos de las caras medidas y aplicar creativamente la regla de que " las morfologías de los cristales a menudo son combinaciones de formas simples (es decir, de baja multiplicidad) en las que las caras individuales tienen los índices de Miller más bajos posibles para cualquier eje de zona dado ". Esto garantizará que se obtenga la indexación correcta de las caras de cristal para cualquier cristal individual.
En muchos casos es posible derivar las proporciones de los ejes de cristal para cristales con baja simetría a partir de goniometría óptica con alta precisión y precisión e identificar un material cristalino solo en su base empleando bases de datos como "Crystal Data". [27] Siempre que las caras de cristal se hayan indexado correctamente y los ángulos interfaciales se hayan medido a más de unas pocas fracciones de una décima de grado, se puede identificar un material cristalino de forma bastante inequívoca sobre la base de comparaciones de ángulos con dos bases de datos bastante completas. : el 'Bestimmungstabellen für Kristalle (Определитель Кристаллов)' [28] y el 'Índice Barker de Cristales'. [29]
Dado que la Ley de Steno se puede generalizar aún más para que un solo cristal de cualquier material incluya los ángulos entre todos los planos netos indexados de manera idéntica (es decir, los vectores de la red recíproca , también conocidos como "reflexiones potenciales en experimentos de difracción ") o todas las direcciones de la red indexadas de manera idéntica (es decir, vectores de la red directa, también conocidos como ejes de zona), existen oportunidades para la huella morfológica de los nanocristales en el microscopio electrónico de transmisión ( TEM ) por medio de la goniometría electrónica de transmisión. [30]
El goniómetro de muestra de un TEM se emplea de manera análoga a la cabeza del goniómetro de un goniómetro óptico. El eje óptico del TEM es entonces análogo a la dirección de referencia de un goniómetro óptico. Mientras que en goniometría óptica las normales del plano neto (vectores de red recíproca) deben alinearse sucesivamente paralelas a la dirección de referencia de un goniómetro óptico para obtener mediciones de ángulos interfaciales, la alineación correspondiente debe realizarse para los ejes de zona (vector de red directa) ) en goniometría electrónica de transmisión. (Tenga en cuenta que tales alineaciones son, por su naturaleza, bastante triviales para los nanocristales en una TEM después de que el microscopio se haya alineado mediante procedimientos estándar).
Dado que la goniometría electrónica de transmisión se basa en la Ley de Bragg para el caso de transmisión (Laue) (difracción de ondas electrónicas), los ángulos interzonales (es decir, los ángulos entre las direcciones de la red) se pueden medir mediante un procedimiento que es análogo a la medición de ángulos interfaciales en una óptica Goniómetro sobre la base de la Ley de Snell , es decir, el reflejo de la luz. Los complementos a los ángulos interfaciales de las caras de cristal externo pueden, por otra parte, medirse directamente desde un patrón de difracción del eje de la zona o desde la transformada de Fourier de una imagen TEM de alta resolución que muestra franjas de celosía cruzada.
Correspondencia de celosía (3D) [ editar ]
Los parámetros de red de fases cristalinas desconocidas se pueden obtener a partir de datos de rayos X , neutrones o difracción de electrones . Los experimentos de difracción de cristal único suministran matrices de orientación, a partir de las cuales se pueden deducir los parámetros de red. Alternativamente, los parámetros de celosía se pueden obtener a partir de datos de difracción de polvo o policristal a través del ajuste de perfil sin modelo estructural (denominado "método Le Bail").
Las celdas unitarias definidas arbitrariamente pueden transformarse a un ajuste estándar y, desde allí, reducirse aún más a una celda más pequeña primitiva. Los algoritmos sofisticados comparan estas celdas reducidas con las correspondientes entradas de la base de datos . Algoritmos más potentes también consideran supercuerdas y subcélulas derivadas. El proceso de emparejamiento de celosía puede acelerarse aún más al precalcular y almacenar celdas reducidas para todas las entradas. El algoritmo busca coincidencias dentro de un cierto rango de los parámetros de la red. Los parámetros de red más precisos permiten un rango más estrecho y, por lo tanto, una mejor coincidencia. [31]
La coincidencia de celosía es útil para identificar fases de cristal en las primeras etapas de los experimentos de difracción de cristal único y, por lo tanto, evitar la recopilación de datos completa innecesaria y los procedimientos de determinación de estructura para estructuras cristalinas ya conocidas. El método es particularmente importante para muestras monocristalinas que deben conservarse. Si, por otro lado, parte o la totalidad del material de muestra cristalino se puede moler, la huella de difracción de polvo suele ser la mejor opción para la identificación de la fase de cristal, siempre que la resolución de pico sea lo suficientemente buena. Sin embargo, los algoritmos de concordancia de celosía son aún mejores para tratar superciculas y subcélulas derivadas.
Visualización [ editar ]
Las versiones más recientes de las bases de datos de estructura cristalina integran la visualización de estructuras cristalinas y moleculares . Las bases de datos cristalográficas especializadas o integradoras pueden proporcionar resultados de visualización de morfología o tensor .
Estructuras de cristal [ editar ]
La estructura cristalina describe la disposición periódica tridimensional de átomos , iones o moléculas en un cristal . La celda unitaria representa la unidad de repetición más simple de la estructura cristalina. Es un paralelepípedo que contiene una cierta disposición espacial de átomos, iones, moléculas o fragmentos moleculares. Desde la celda unitaria, la estructura de cristal se puede reconstruir completamente mediante traducciones .
La visualización de una estructura cristalina puede reducirse a la disposición de átomos, iones o moléculas en la célula unitaria, con o sin contornos de células. Los elementos estructurales que se extienden más allá de las células de una sola unidad, como las unidades moleculares o poliédricas aisladas , así como las estructuras de cadenas, redes o armazones, a menudo se pueden entender mejor al extender la representación de la estructura en las células adyacentes.
El grupo espacial de un cristal es una descripción matemática de la simetría inherente a la estructura. El motivode la estructura cristalina está dado por la unidad asimétrica , un subconjunto mínimo del contenido de la celda unitaria. El contenido de la celda unitaria se puede reconstruir completamente a través de las operaciones de simetría del grupo espacial en la unidad asimétrica. Las interfaces de visualización generalmente permiten el cambio entre representaciones de unidades asimétricas y de estructura completa.
Los enlaces entre átomos o iones se pueden identificar por distancias cortas características entre ellos. Se pueden clasificar como covalentes , iónicos , hidrógeno u otros enlaces, incluidas las formas híbridas. Los ángulos de enlace se pueden deducir de los vectores de enlace en grupos de átomos o iones. Las distancias de enlace y los ángulos pueden ponerse a disposición del usuario en forma tabular o interactivamente, seleccionando pares o grupos de átomos o iones. En los modelos de bola y palo de estructuras de cristal, las bolas representan átomos y las barras representan enlaces.
Dado que los químicos orgánicos están particularmente interesados en las estructuras moleculares , podría ser útil poder distinguir individualmente las unidades moleculares individuales del dibujo. Las unidades moleculares orgánicas deben administrarse como fórmulas estructurales 2D y estructuras moleculares 3D completas. [32] Las moléculas en posiciones de simetría especial deben reconstruirse a partir de la unidad asimétrica. Los cristalógrafos de proteínas están interesados en las estructuras moleculares de las macromoléculas biológicas , por lo que es necesario hacer provisiones para poder representar subunidades moleculares como hélices , láminas o bobinas., respectivamente.
La visualización de la estructura cristalina se puede integrar en una base de datos cristalográfica . Alternativamente, los datos de la estructura cristalina se intercambian entre la base de datos y el software de visualización, preferiblemente utilizando el formato CIF . [33] Las bases de datos cristalográficas basadas en la web pueden integrar la capacidad de visualización de la estructura cristalina. [34] Dependiendo de la complejidad de la estructura, la iluminación y los efectos 3D, la visualización de la estructura de cristal puede requerir una gran cantidad de potencia de procesamiento, por lo que la visualización real se ejecuta normalmente en el cliente.
Actualmente, la visualización de la estructura de cristal integrada en la web se basa en applets de Java de proyectos de código abierto como Jmol . [35] La visualización de la estructura de cristal integrada en la web está diseñada para examinar las estructuras de cristal en los navegadores web , que a menudo admiten espectros de color amplios (hasta 32 bits) y la adaptación del tamaño de la ventana. Sin embargo, las imágenes de estructura cristalina generadas en la Web no siempre son adecuadas para la publicación debido a problemas como la profundidad de la resolución, la elección del color, el contraste en escala de grises o el etiquetado (posicionamiento, tipo de fuente, tamaño de fuente). [36]
Morfología y propiedades físicas [ editar ]
Los mineralogistas , en particular, están interesados en las apariencias morfológicas de cristales individuales , tal como se definen por las caras de cristal realmente formadas (tracht) y sus tamaños relativos (hábito). Las capacidades de visualización más avanzadas permiten mostrar las características de la superficie, las imperfecciones dentro del cristal, la iluminación (reflexión, sombra y translucidez) y los efectos 3D (rotación interactiva, perspectiva y visualización estéreo). [37] [38]
Los físicos de cristales , en particular, están interesados en las propiedades físicas anisotrópicas de los cristales. La dependencia direccional de la propiedad física de un cristal se describe mediante un tensor 3D y depende de la orientación del cristal. Las formas tensoriales son más palpables al agregar efectos de iluminación (reflexión y sombra). Las secciones 2D de interés se seleccionan para mostrar girando el tensor de forma interactiva alrededor de uno o más ejes. [39]
La morfología cristalina o los datos de propiedad física se pueden almacenar en bases de datos especializadas o agregarse a bases de datos de estructura cristalina más completas. La base de datos de morfología de cristal (CMD) es un ejemplo de una base de datos de morfología de cristal basada en web con capacidades de visualización integradas.
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