Kristal sistemler
Elmas kristal yapı, tekrarlanan iki atomlu modele sahip, yüz merkezli kübik kafese aittir. |
Kristalografide, kristal sistemi, kristal ailesi ve kafes sistemi terimlerinin her biri, birkaç uzay grubu, kafes, nokta grubu veya kristal sınıfından birini ifade eder. Gayri resmi olarak, iki kristal benzer simetrilere sahipse aynı kristal sistemdedir, ancak bunun birçok istisnası vardır.
Kristal sistemleri, kristal aileleri ve kafes sistemleri benzerdir ancak biraz farklıdır ve aralarında yaygın bir karışıklık vardır: özellikle trigonal kristal sistemi genellikle eşkenar dörtgen kafes sistemiyle karıştırılır ve "kristal sistemi" terimi bazen "anlamında kullanılır" kafes sistemi "veya" kristal ailesi ".
Uzay grupları ve kristaller, nokta gruplarına göre yedi kristal sisteme ve Bravais kafeslerine göre yedi kafes sistemine bölünmüştür. Kristal sistemlerden beşi, esasen beş kafes sistemiyle aynıdır, ancak altıgen ve üç köşeli kristal sistemleri, altıgen ve eşkenar dörtgen kafes sistemlerinden farklıdır. Altı kristal ailesi, bu karışıklığı ortadan kaldırmak için altıgen ve üç köşeli kristal sistemleri tek bir altıgen ailede birleştirilerek oluşturulur.
Genel Bakış
Bir kafes sistemi, aritmetik kristal sınıflarının alt grupları olan aynı kafes noktası gruplarına sahip bir kafes sınıfıdır. 14 Bravais kafesi yedi kafes sistemine ayrılmıştır: triklinik, monoklinik, ortorombik, dörtgen, eşkenar dörtgen, altıgen ve kübik.
Bir kristal sistemde, bir dizi nokta grubu ve bunlara karşılık gelen uzay grupları bir kafes sistemine atanır. Üç boyutta var olan 32 nokta gruplarının çoğu, yalnızca bir kafes sistemine atanır, bu durumda hem kristal hem de kafes sistemleri aynı ada sahiptir. Bununla birlikte, beş nokta grupları, iki kafes sistemine, eşkenar dörtgen ve altıgen olarak atanır, çünkü her ikisi de üç katlı dönme simetrisi gösterir. Bu nokta grupları, trigonal kristal sisteme atanır. Toplamda yedi kristal sistem vardır: triklinik, monoklinik, ortorombik, tetragonal, trigonal, altıgen ve kübik.
Bir kristal ailesi, kafesler ve nokta grupları tarafından belirlenir. Ortak bir kafes sistemine atanmış uzay gruplarına sahip kristal sistemlerin birleştirilmesiyle oluşur. Üç boyutta, tek bir altıgen kristal ailesi içinde birleştirilen altıgen ve üç köşeli kristal sistemleri dışında, kristal aileleri ve sistemleri aynıdır. Toplamda altı kristal ailesi vardır: triklinik, monoklinik, ortorombik, tetragonal, altıgen ve kübik.
Üç boyuttan küçük boşluklar aynı sayıda kristal sisteme, kristal ailelerine ve kafes sistemlerine sahiptir. Tek boyutlu boşlukta bir kristal sistem vardır. 2B uzayda dört kristal sistem vardır: eğik, dikdörtgen, kare ve altıgen.
Üç boyutlu kristal aileleri, kristal sistemleri ve kafes sistemleri arasındaki ilişki aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:
| Kristal ailesi (6) | Kristal sistemi (7) | Nokta grubunun gerekli simetrileri | Nokta grupları | Uzay grubu | Bravais kafesi | Kafes sistemi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Triklinik | yok | 2 | 2 | 1 | Triklinik | |
| Monoklinik | 1 çift dönüş ekseni veya 1 ayna düzlemi | 3 | 13 | 2 | Monoklinik | |
| Ortorombik | 3 çift dönüş ekseni veya 1 çift dönüş ekseni ve 2 ayna düzlemi | 3 | 59 | 4 | Ortorombik | |
| Dörtgen | 1 dört katlı dönme ekseni | 7 | 68 | 2 | Dörtgen | |
| Altıgen | Üçgen | 1 üç katlı dönme ekseni | 5 | 7 | 1 | Rhombohedral |
| 18 | 1 | Altıgen | ||||
| Altıgen | 1 altılı dönüş ekseni | 7 | 27 | |||
| Kübik | 3 adet dört katlı dönüş ekseni | 5 | 36 | 3 | Kübik | |
| 6 | 7 | Toplam | 32 | 230 | 14 | 7 |
Not: "üç köşeli" kafes sistemi yoktur. Terminoloji karışıklığını önlemek için, "üç köşeli kafes" terimi kullanılmamaktadır.