Polymorphie (Materialwissenschaft)

Polymorphie (griechisch polymorphia „Vielgestaltigkeit“) ist nach E. A. Mitscherlich in den Werkstoffwissenschaften, der Chemie und der Mineralogie die Eigenschaft, dass eine Substanz in verschiedenen Erscheinungsformen vorkommen kann. Diese haben die gleiche chemische Zusammensetzung (Stöchiometrie), unterscheiden sich aber in der räumlichen Anordnung der Atome und haben unterschiedliche Eigenschaften. Die Bildung verschiedener Modifikationen einer Substanz kann durch Einflüsse wie Druck und/oder Temperatur hervorgerufen werden (Solvothermalsynthese). Modifikationen kristalliner Substanzen unterscheiden sich in ihrer Kristallstruktur.

Eine besondere Form der Polymorphie ist die Polytypie, welche bei Verbindungen auftritt, die in Schichtgittern kristallisieren, wie Siliciumcarbid oder Siliciumnitrid.

Auch manche organische Moleküle wie Arzneistoffe, Pigmente, Fette oder Sprengstoffe können im kristallinen Zustand polymorph sein. Die Modifikationen unterscheiden sich dann in der unterschiedlichen Packung der Moleküle im Kristall und damit in der Regel in den Raumgruppen und Gitterparametern.