[科普中國]-空間群

簡介

**中文名稱：**空間群

晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中全部對稱要素的集合稱為 “空間群” 。

一切晶體結(jié)構(gòu)中總共只能有230種不同的對稱要素組合方式，即230個空間群。它是由俄國結(jié)晶學(xué)家費多洛夫和德國結(jié)晶學(xué)家薛弗利斯（Artur Moritz Schoenflies，1853-1928）于1890至1891年間各自獨立地先后推導(dǎo)得出來的，故亦稱為“230個費多洛夫群”。

空間型和對稱型（點群）體現(xiàn)了晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對稱與晶體外形對稱的統(tǒng)一。每個對稱型有若干個空間群與之相適應(yīng)。即外形上屬于同一對稱型的晶體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分屬于若干空間群。2

空間群可以分為兩類：一類稱為簡單空間群或稱點空間群；一類稱為復(fù)雜空間群或稱非點空間群。

所謂點空間群，是由一個平移群和一個點群對稱操作組合而成的，它的一般對稱操作可以寫成（R | t (αβγ)），其中R表示點群對稱操作，t(αβγ)表示平移操作。具體分析表明，共有73種不同的點空間群。

點陣平移理想的完整晶體應(yīng)是無限大的，點陣單元在空間三個方向上的無限平移將給出整個點陣?；蛘哒f，無限的點陣在平移下保持不變。所以平移也是一種對稱操作，它的對稱要素不是一個軸，一個點，一個面，而是整個點陣。與平移有關(guān)的對稱要素有三個：

點陣。與其相應(yīng)的操作是平移；

螺旋軸。相應(yīng)的操作是轉(zhuǎn)動和平移組成的復(fù)合對稱操作。操作進(jìn)行時，先繞一軸轉(zhuǎn)動一定角度，然后再沿與此軸平行的方向進(jìn)行平移（或先平移再轉(zhuǎn)動），該軸就稱螺旋軸。螺旋軸的軸次也只有1，2，3，4，6。對于n重螺旋軸，沿軸向的平移，因晶體的周期性要求，由公式?jīng)Q定。其中，為軸向上的點陣周期，m是整數(shù)，并且 m