布拉菲晶格

幾何學以及晶體學中,布拉菲晶格(又译布拉菲点阵)(Bravais lattices)是為了紀念法国物理学家奥古斯特·布拉菲而命名的。是三維空間中由一個或多個原子所組成的基底所形成的无限點阵,每個晶格點上都能找到這樣同樣的基底,或者說定向移動整數倍到另一個點時也能找到同樣的基底,因此晶格在任何一個晶格點上看起來都完全一樣。三維布拉菲晶格只有14種可能。

布拉菲晶格的發展

這14種布拉菲晶格可分成7種晶系,每種晶系又可依中心原子在晶胞中的位置不同再分成6種晶格:

  • 簡單(P):晶格點只在晶格的八個頂點處
  • 體心(I):除八個頂點處有晶格點外,晶胞中心還有一個晶格點
  • 面心(F):除八個頂點處有晶格點外,在六個面的中央還有一個晶格點
  • 底心(A,B或C):除八個頂點處有晶格點外,在晶胞的一組平行面(A,B或C)的每個面中央還有一個晶格點

7種不同晶系與每種晶系的6種不同晶格共有7 × 6 = 42種組合,但是有些組合其實是相同的,都能組成14種布拉菲晶格。例如,單斜晶系的體心晶格可以通過單斜晶系的底心(C)晶格選擇不同的晶軸得到,所以這兩種其實是同一種;同樣,所有的底心(A)、底心(B)晶格都相當於底心(C)或簡單(P)晶格。因此,去除相同的組合,可以得到14種不同的布拉菲晶格,列於下表(晶格圖下方是代表該布拉菲晶格的皮尔逊符号,表中空白的格表示於已有的晶格重複):

晶系 布拉菲晶格
简单(P)底心(C)体心(I)面心(F)
三斜晶系
單斜晶系
斜方晶系
(正交晶系)
四方晶系
三方晶系
(棱方晶系)
六方晶系
等軸晶系

(立方晶系)

每一個單位晶格的體積可以由計算得知。其中,和是晶格向量。各種布拉菲晶格的體積如下:

晶系 体积
三斜晶系
單斜晶系
斜方晶系
四方晶系
三方晶系
六方晶系
等軸晶系

參見

  • translational symmetry
  • lattice (group)
  • classification of lattices
  • 密勒指數

外部連結

本文来源:维基百科:布拉菲晶格

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