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晶體學點群
編輯在晶體學中,晶體學點群是一組對稱操作,對應于三個維度中的一個點群,這樣每個操作(可能之后是平移)都會使晶體的結構保持不變,即相同種類的原子 將被放置在與改造前相似的位置。 例如,在立方晶系的許多晶體中,晶胞繞垂直于立方體其中一個面的軸旋轉 90 度是一種對稱操作,它將每個原子移動到另一個原子的位置 同類,不影響晶體的整體結構。
在晶體分類中,每個點群定義一個所謂的(幾何)晶體類。 三維點群有無窮多個。 然而,晶體學對一般點群的限制導致只有 32 個晶體學點群。
晶體的點群決定了由其結構引起的物理特性的方向變化,包括雙折射等光學特性或普克爾斯效應等電光特性。 對于周期性晶體(與準晶體相反),該群必須保持定義結晶度的三維平移對稱性。
符號
編輯點群根據它們的分量對稱性命名。 晶體學家、礦物學家和物理學家使用了幾種標準符號。
Schoenflies 符號
在 Schoenflies 表示法中,點群由帶下標的字母符號表示。
由于晶體限制定理,在 2 維或 3 維空間中 n = 1、2、3、4 或 6。
D4d 和 D6d 實際上是被禁止的,因為它們分別包含 n=8 和 12 的不當旋轉。 表中的27個點群加上T、Td、Th、O、Oh構成了32個晶體學點群。
Hermann–Mauguin 表示法
通常用于空間群的 Hermann-Mauguin 符號的縮寫形式也用于描述晶體學點群。
不同符號之間的對應關系
編輯同構
許多晶體點群共享相同的內部結構。 例如,點群 1、2 和 m 包含不同的幾何對稱操作(分別為反轉、旋轉和反射),但都共享循環群 C2 的結構。 所有同構群都是同階的,但并非所有同階群都是同構的。 同構的點群如下表所示:
此表使用循環組(C1、C2、C3、C4、C6)、二面體組(D2、D3、D4、D6)、交替組之一(A4)和對稱組之一(S4)。 這里符號×表示直積。
從空間群導出晶體學點群(晶體類)
編輯- 省略 Bravais 晶格類型。
- 將所有具有平移分量的對稱元素轉換為各自不具有平移對稱性的對稱元素。 (滑動平面轉換為簡單的鏡像平面;螺旋軸轉換為簡單的旋轉軸。)
- 旋轉軸、旋轉反轉軸和鏡像平面保持不變。
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