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布拉维系的七种晶胞

发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:2083

按平行六面体的几何特征(晶胞的边长a,b,c和夹角α,β,γ,注意:夹角定义参见图5,有一通用教科书画错)可将晶胞分为立方cubic(a=b=c,α=β=γ=90o,只有一个晶胞参数a),四方tetragonal(a=b≠c,α=β=γ=90o,有2个晶胞参数a和b),六方hexagonal(a=b≠c,α=β=90o,γ=120o,有2个晶胞参数a和c),正交orthorhombic(a≠b≠c,α=γ=90o,有3个晶胞参数a,b和c),单斜monoclinic(a≠b≠c,α=γ= 90o,β≠90o,有4个晶胞参数a,b,c和β),三斜triclinic(a≠b≠c,α≠β≠γ,有6个晶胞参数a,b,c,α,β和γ)和菱方rhombohedral(a = b = c,α=β=γ≠90o,有2个晶胞参数a和α)七种,见图6.
图6 布拉维系的七种晶胞
在1983年出版的晶体学权威著作(hahn, t. international table for crystallography, vol. a, reidel publ. comp. 1983)中把用上述七种晶胞描述晶体结构的体系正名为布拉维系(bravais system),我国教科书至今未这样做.
需要附带指出的是,布拉维系与七大晶系(crystal system)并不一一对应,其交错之处为:七晶系中无菱方而有三方;三方晶系有的属菱方布拉维系(取菱方晶胞),有的却属立方布拉维系(取六方晶胞).此外,还有一种六晶系的体系,其六方晶系是七晶系的六方和三方的合并,上引1983年国际晶体学表已将其正名为crystal family,笔者曾建议译为"晶族",以与晶系向区别.关于这个问题有待另撰它文讨论,本文讨论晶胞避开了对称性概念,而晶系概念舍弃对称性是很难谈清楚的,只得从略不谈了.但仍需指出,至今,世界各国,普遍存在七晶系,六晶族和七晶胞的布拉维系各唱各的调,都叫"晶系"的现象,还有许多不恰当的,混杂的"晶系",三言两语还真难说清.笔者认为,中学,大专,本科低年级基础课不宜讨论晶系,以采用布拉维系为好,布拉维系有晶胞图形,无须对称性知识基础,对初学者是容易接受的.对晶系概念感兴趣的读者可以阅读拙著《混乱的晶系》,大学化学杂志第2000年第1期.


按平行六面体的几何特征(晶胞的边长a,b,c和夹角α,β,γ,注意:夹角定义参见图5,有一通用教科书画错)可将晶胞分为立方cubic(a=b=c,α=β=γ=90o,只有一个晶胞参数a),四方tetragonal(a=b≠c,α=β=γ=90o,有2个晶胞参数a和b),六方hexagonal(a=b≠c,α=β=90o,γ=120o,有2个晶胞参数a和c),正交orthorhombic(a≠b≠c,α=γ=90o,有3个晶胞参数a,b和c),单斜monoclinic(a≠b≠c,α=γ= 90o,β≠90o,有4个晶胞参数a,b,c和β),三斜triclinic(a≠b≠c,α≠β≠γ,有6个晶胞参数a,b,c,α,β和γ)和菱方rhombohedral(a = b = c,α=β=γ≠90o,有2个晶胞参数a和α)七种,见图6.
图6 布拉维系的七种晶胞
在1983年出版的晶体学权威著作(hahn, t. international table for crystallography, vol. a, reidel publ. comp. 1983)中把用上述七种晶胞描述晶体结构的体系正名为布拉维系(bravais system),我国教科书至今未这样做.
需要附带指出的是,布拉维系与七大晶系(crystal system)并不一一对应,其交错之处为:七晶系中无菱方而有三方;三方晶系有的属菱方布拉维系(取菱方晶胞),有的却属立方布拉维系(取六方晶胞).此外,还有一种六晶系的体系,其六方晶系是七晶系的六方和三方的合并,上引1983年国际晶体学表已将其正名为crystal family,笔者曾建议译为"晶族",以与晶系向区别.关于这个问题有待另撰它文讨论,本文讨论晶胞避开了对称性概念,而晶系概念舍弃对称性是很难谈清楚的,只得从略不谈了.但仍需指出,至今,世界各国,普遍存在七晶系,六晶族和七晶胞的布拉维系各唱各的调,都叫"晶系"的现象,还有许多不恰当的,混杂的"晶系",三言两语还真难说清.笔者认为,中学,大专,本科低年级基础课不宜讨论晶系,以采用布拉维系为好,布拉维系有晶胞图形,无须对称性知识基础,对初学者是容易接受的.对晶系概念感兴趣的读者可以阅读拙著《混乱的晶系》,大学化学杂志第2000年第1期.


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