Das Fach Kristallographie analysiert deren Entstehung und Wachstum. Die Wissenschaftler untersuchen die Kristallstruktur und deren Gesetzmäßigkeiten. Sie achten auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften, die sich in einer besonderen Weise richtungs- und symmetrieabhängig räumlich entfalten.
Den Rahmen der Grundlagenforschung liefert die Interpretation von physikalischen Kristalleigenschaften. Die Forscher untersuchen Beziehungen zwischen Struktur und Chemismus. Sie gehen von physikalischen Modellen aus, um die kristallographischen Eigenschaften zu analysieren. Dabei berücksichtigen sie insbesondere die Symmetrie und Kristallchemie. Dies erleichtert es, die Eigenschaften komplexerer Kristalle zu verstehen - für einen Materialwissenschaftler, der nach neuen Verbindungen sucht, ein ausgezeichnetes Werkzeug.
Nur Kristalle, die über kein Symmetriezentrum verfügen, können nichtlineare und elektrooptische sowie piezo- und pyroelektrische Eigenschaften aufweisen. Gezielt suchen die Institutsmitglieder nach neuen azentrischen Kristallen. Sie arbeiten daran, Kristallarten mit stark polaren Effekten maßzuschneidern. Die Fragestellungen bewegen sich zwischen der Grundlagenforschung und angewandten Materialwissenschaften.
Einen weiteren Schwerpunkt bilden strukturelle Phasenumwandlungen. Mit ihnen gegen kristallphysikalische Anomalien und strukturelle Veränderungen einher.
Die Kristallographen züchten mehrere Kubikzentimeter große Einkristalle. Aus überwiegend wäßrigen Lösungen gewinnen sie Kristalle, von einfachen anorganischen Salzen bis hin zu komplexen Verbindungen mit organischen Komponenten. Sie nutzen auch das Czochralski- und das Bridgman-Verfahren sowie die "top seeded solution growth" (TSSG) Methode. Das Materialspektrum bilden hier oxidische Substanzen, mit besonderer Berücksichtigung der Borate und Phosphate. Die Wissenschaftler arbeiten daran, die chemischen Verteilungsgesetze zu beherrschen und zu beeinflussen. Sie versuchen, die strukturelle Perfektion zu erhöhen und den Einfluß von Mischkristallkomponenten und Dotierungen auf die Kristalleigenschaft zu analysieren - all das gehört zu ihren Forschungsaktivitäten.
Ebenso wichtig ist eine enge Kooperation mit anderen Festkörperdisziplinen, vor allem mit der Anorganischen Chemie und der Festkörperphysik. Das äußert sich im Graduiertenkolleg "Klassifizierung von Phasenumwandlungen kristalliner Stoffe aufgrund struktureller und physikalischer Anomalien". Vertreter der Fächer Mineralogie, Anorganische Chemie, Experimental- und Theoretische Physik und der Kristallographie sind hier tätig. Das Kolleg stimuliert die Forschung durch regelmäßige Seminare, Spezialvorlesungen sowie von auswärtigen Gästen getragene Projekte.
Es wird zudem ein Vorlesungszyklus zur Materialwissenschaft angeboten. Das Fach soll in die Studiengänge Mineralogie/Kristallographie, Chemie und Physik eingebunden werden.
Laufende Drittmittelprojekte des Instituts für Kristallographie sind im Grenzgebiet zwischen Grundlagenforschung und Materialwissenschaften angesiedelt. Den größten Umfang nimmt ein Projekt auf dem Gebiet der nichtlinearen Optik ein.