ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ, однородные твердые вещества, состоящие из нескольких компонентов, концентрации которых могут быть изменены в некоторых пределах при данных температуре, давлении и т. п. без нарушения однородности. Признаком образования твердого раствора является сохранение типа решетки компонента растворителя, сопровождающееся изменением размера элементарной ячейки. Таким образом, твердый раствор, состоящий из двух или нескольких компонентов, имеет один тип решетки и представляет собой одну фазу. Отсюда следует, что неограниченная растворимость возможна только в том случае, если исходные компоненты обладают решеткой одного типа.

читать дальшеИзоморфизм - изменение состава при сохранении кристаллической решетки.

Компоненты должны обладать одинаковыми по типу (изоморфными) кристаллическими решетками. Только в этом случае при изменении концентрации твердого раствора будет возможен непрерывный переход от кристаллической решетки одного компонента к решетке другого компонента.

В некоторых сплавах (например, Cu—Au, Fe—Si, Ni—Mn), образующих при высоких температурах растворы замещения, при медленном охлаждении или длительном нагреве при определенных температурах протекает процесс перераспределения атомов, в результате которого атомы компонентов занимают определенные положения в кристаллической решетке. Такие растворы, устойчивые при сравнительно низких температурах, получили название упорядоченных твердых растворов.
(www.megabook.ru/Article.asp?AID=677047)

Причинами нарушений идеальности строения кристаллов являются различные дефекты:
отсутствие атомов в предназначенных для них узлах элементарной ячейки (так называемые вакансии);
появление атомов на иных позициях (между узлами решетки) или присутствие в узле атома иного сорта;
замещающий атом типичной структуры кристалла (изоморфизм);
появление трещин, включений различного фазового состояния и др.

Оказалось, что все минералы в природных условиях представляют сложные смеси – твердые растворы.

Так, изоморфная пара Fe и Mg , разница ионных радиусов в которых составляет всего 5% , образуют непрерывные ряды твердых растворов в оливинах (Mg2SiO4 – Fe2SiO4), пироксенах (MgSiO3 – FeSiO3), шпинелях (MgFe2O4 – Fe3O4). Структуры этих минералов остаются стабильными при любых количественных соотношениях магния и железа.

Принято считать, что выбор состояния зависит от следующих диаметрально противоположных факторов:
затраты энергии на деформацию кристаллической структуры при нарушении ее идеальности в результате появления в регулярных позициях структуры атомов иного размера;
выигрыш энергии за счет роста структурной энтропии при увеличении беспорядка системы.
Вот почему в природе не может быть сверхчистых кристаллов. Существование даже небольшой доли примеси в минерале ведет к большому росту энтропии за счет ничтожной разупорядоченности идеальной структуры сверхчистого кристалла. В дефекты кристалла устремляются атомы химических элементов, которые создают дополнительные напряжения в структуре и увеличивают деформации.

(www.avkokin.ru/documents/537)

Когда один металл хорошо перемешивается с другим, то образуется либо твердый раствор, либо интерметаллическое соединение. В твердом растворе атомы распределены произвольным образом и среднее расстояние между ними различно, но кристаллическая структура сохраняется. Интерметаллическое соединение обычно имеет кристаллическую структуру, которая отличается от структуры составляющих его металлов, а его атомы распределяются упорядоченным образом.

(dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/6377/%D0%9C%...)