晶系是晶体按其几何形态的对称程度分类时的类别。在 晶体 学中,根据晶体的特征和对称元素,将所有晶体分为7个晶系、14个空间点阵(称之为布拉维点阵)。
7个晶系分属于3个不同的晶族, 立方晶系 属于高级晶族; 六方晶系 、 四方晶系 和 三方晶系 属于中级晶族; 正交晶系 、 单斜晶系 和 三斜晶系 则属于低级晶族。晶系特征对称元素如下:立方晶系:4个3次轴。四方晶系:1个4次轴或4次反轴。六方晶系:1个6次轴或6次反轴。三方晶系:和六方晶系一样具有四个结晶轴,唯一高次轴方向的三重轴或三重反轴。正交晶系:2次轴或反映面之数目大于1。单斜晶系:三个互不相等的结晶轴,2次轴或反映面之数目等于1。三斜晶系:无反映面和旋转轴。
简介
晶系( 晶体 system)
晶体 根据其在晶体理想外形或综合宏观 物理性质 中呈现的特征对称元素可划分为立方、六方、三方、四方、 正交 、 单斜晶系 、 三斜晶系 等7类,是为7个晶系,分属于3个不同的晶族。高级晶族中只有一个 立方晶系 ;中级晶族中有六方、四方和三方三个晶系;低级晶族中有正交、 单斜 和 三斜 三个晶系。
特征对称元素亦能确认与每种晶系对应晶胞的形状或晶胞参数 相关性 的特征。各晶系的晶胞类型一般用晶胞参数a、b、c和α、β、γ表示。其中a、b和c是晶胞三个边的长度,习惯上叫轴长,α、β和γ叫 轴角 ,它们分别是b和c、a和c、a和b的夹角。如唯一高次轴方向四重轴或反轴的存在决定 晶体 属 四方晶系 并具有四方柱形状的晶胞,晶胞参数必有a=b≠c和α=β=γ=90°的相关性。
种类
晶体通常可以分为七个不同的晶系,即等轴(立方)晶系、六角(六方)晶系、四方(正方)晶系、三角(三方、菱方)晶系、斜方( 正交 )晶系、 单斜晶系 、 三斜晶系 。
立方晶系 :正 六面体 (或称正 立方体 ); 八面体 ; 菱形十二面体 ; 五角十二面体 ;四角三八面体;四面体;六面体与八面体的聚形
六方晶系 :六方柱;六方双锥;六方柱和六方双锥的聚形
四方晶系 :四方柱;四方双锥;四方柱和四方双锥的聚形
正交晶系 :斜方柱;斜方双锥;两种斜方双锥的聚形
单斜晶系:斜方柱与三种平行双面的聚形
斜晶系:五种平行双面的聚形
特征
诸晶系(在 晶体 外形和宏观物性中呈现的)特征对称元素如下:
立方晶系 ( 等轴晶系 )(cubic system)
有三个等长且互相垂直的结晶轴,4个 立方体 对角线 方向的三重轴;
六方晶系 (hexagonal system)
晶体有四个结晶轴,唯一高次轴方向的六重轴或六重反轴;有一个6次对称轴或者6次倒转轴,该轴是晶体的直立结晶轴C轴。另外三个水平结晶轴正端互成120度夹角。 轴角 α=β=90°,γ=120°,轴单位a=b≠c。
三方晶系 (trigonal system)
和六方晶系一样具有四个结晶轴,唯一高次轴方向的三重轴或三重反轴;
四方晶系 (tetragonal system)
三个互相垂直的结晶轴,唯一高次轴方向的四重轴或四重反轴;
正交晶系 (orthorhombic system)
正交晶系 )三个互相垂直但是互不 相等 的结晶轴,三个结晶轴分别相当于三个互相垂直的二次轴。
单斜晶系 (monoclinic system)
三个互不相等的结晶轴
三斜晶系 (triclinic system)
三个互不相等且互相斜交的结晶轴。
布拉菲点阵
在 晶体 学中,常根据晶胞外形即棱边长度之间的关系和晶轴之间的夹角情况对晶体进行分类。如分类时只考虑a、b、c是否相等,α、β、γ是否相等及它们是否呈直角等因素,而不涉及晶胞中 原子 的具体排列情况,这样可将所有晶体分成七种类型或称七个晶系,见下表。1848年 奥古斯特·布拉菲 (A.Bravais)根据“每个阵点的周围环境相同”的要求,用数学分析法证明晶体中的空间点阵只有14种,并称之为 布拉菲 点阵。其晶胞如图所示,表则把它们归属于七个晶系。