第七章对称型的国际符号

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晶体的定向和晶面符号

晶体的定向和晶面符号
• 结晶轴的选择应当符合晶体固有的对称性
–首先选择对称轴和对称面的法线方向 –不存在对称轴和对称面,则平行晶棱方向选取
• 尽量使得晶轴之间夹角为90
晶轴选择遵循的(优选性)原则:
1、优选对称轴 2、其次选对称面的法线,如L22P 3、最后选择平行于发育晶棱的方向 4、使三个坐标轴尽可能互相垂直
每个晶系的对称特点不同,因此每个晶系的选择晶轴的具体方法 也 不 同 , 见 教 材 表 5-1( 此 表 非 常 重 要 , 要 熟 记 ).
三方和六方晶系的四轴定向:
– 选择唯一的高次轴作为直立结晶轴z轴,在垂直 z 轴 的平面内选择三个相同的、即互成60°交角的L2或 P的法线,或适当的显著晶棱方向作为水平结晶轴, 即x 轴、 y 轴以及 u 轴
– 晶体几何常数: a = b = 90°, g =120°, a = b < > c
– z 轴直立, y 轴左右水平, x 轴前后水平偏左30°
a、b、c和α、β、γ称之为晶体几何常数
•晶体的三轴定向:
–选择三个不共面的坐标轴 x, y, z安置晶体。
摆法:
X轴:前后,前为 +,后为 - Y轴:左右,右为+ Z轴:上下,上为+
晶体常数:轴率、轴角
Z
c
a
bY
X
•晶体的四轴定向:
–适用于六方和三方晶系 –一个直立轴,三个水平轴
二、晶体定向原则
晶体的定向和晶面符号
• 晶体定向的概念 • 晶体定向的原则 • 晶系的定向法则(重点) • 对称型的国际符号 • 晶面符号 • 晶棱符号 • 晶带符号
一、晶体定向的概念
晶体定向:就是在晶体上选定坐标系统,从而确 定晶面、晶棱的空间方位。
首选建立坐标系统

结晶学讲7-晶体内部结构的微观对称

结晶学讲7-晶体内部结构的微观对称

• s:小于n的自然数
• 旋转的方向:左旋:左手系,顺时针 右旋:右手系,逆时针
• 移距
t= (s/n)T
• t为螺距(滑移距离),T为沿螺旋轴方向的 结点间距 • 当s=n 时,即为对称轴 • 举例: •
31 43
基转角为120°, 平移距离为t=1/3T 基转角为90 ° 平移距离t =3/4T
• 为什么只有14种空间格子的原因; • 会读懂内部对称要素的各种符号: 如:31,42,65,n, d, • 空间群及其国际符号:如:Pn3m, Cmcm,
2、空间群的国际符号
• 国际符号的优点:能直观地看出空间格子的型式和 什么方向上有什么对称要素; 缺点:同一种空间群由于不同的定向以及其它原因 可以写成不同的符号。 • 空间群国际符号的组成: ①格子类型(大写英文字母) + ② 内部结构对称型的国 际符号(与宏观对称型的国符书写方式基本相同) 如:金刚石的空间群为Fd3m,属m3m对称型 • 如何看懂空间群?
3c
43m
等 立方 轴 面心
c
滑移
空间群
点群
晶 格子 对称要素方向 系 类型 及名称
1、平行Z轴有 63 螺旋轴, 垂直Z有对称面 m
2、垂直于xyu有c 滑移面 3、垂直于相邻两水平晶 轴(y u)角平分线有对称 面
P63/mc m
6/mmm 六 六方 方 原始
Abm2
mm 2
斜 斜方 1、垂直于X轴有滑移 方 底心 面 b 格子 2、垂直于y 轴有对称 面m 3、平行于 Z 轴有L2
四、 等效点系
• 等效点系(equivalent point-system): 是 指晶体结构中由一原始点经空间群中所有 对称要素操作所推导出来的规则点系。 • 晶体结构中的空间群,对应于晶体几何外 形的对称型 ;而等效点系的概念则类似于 单形的概念。

各晶系特点总结

各晶系特点总结

25.
25.
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方 26.
26.
26.
26.
27.
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27.
高级晶
28.
28.
28.
28.

29.
29.
29.
29.
30.
30.
30.
30.
等 31.
31.
31.

31.
轴 32.
32.
32.
32.
单形
晶轴选择
晶体常数
空间格 子类型
晶族
晶 系
对称型
低 级 晶 三 33. L1

斜 34. C
37. 2/m
a≠b≠c, α =γ =90° β >90°
单斜格子 PC
35. 轴双面 36. 反应双面 37. 斜方柱
L2 或 P 70. 3L2 多 于 71. L22P 一个 72. 3L23PC
3L2——X、Y、Z 轴; L22P 中:L2——Z 轴,
2P 的法线——X、Y 轴
38. 222 39. mm2 40. mmm
18-6 三方柱 18-7 平行双面 19-1 复三方单锥 19-2 三方单锥 19-3 六方单锥 19-4 复三方柱 19-5 三方柱
19-6 六方柱 19-7 单面 20-1 复三方偏三角面体 20-2 菱面体 20-3 六方双锥 20-4 复六方柱 20-5 六方柱
20-6 平行双面
以不在同一平面内的三个主要晶
L3、L6、Li6——Z 轴,以垂直 z 轴 彼此以 120 °相交(正端间)的 L2
或 P 的法线——X、Y、U 轴。 无 L2 及 P 时: X、Y、U 轴平行晶 棱选取

对称要素及对称型符号

对称要素及对称型符号
晶体对称要素及 对称型(轴 一般符号 Ln 对称面 P 对称中心 C 旋转反伸轴 旋转反映轴 Lin Lsn或L2nn
国际符号 圣弗利斯符号 对称操作
1 2…… Cn 旋转
m σ 反映
1 i 反伸
2 3…… S 旋转反伸 旋转反映
HM符号
国际符号(international symbol):Hermann & Mauguin 圣弗利斯符号:schoenflies symbol
用圣弗利斯符号表示对称型(点群)
1、Cn 只具有n次旋转轴的点群 C1 C2 C3 C4 C6 2、Cnh 具有n次旋转轴和垂直于该轴的镜面的点群 C1h=Cs C2h C3h C4h C6h 3、Cnv 具有n次旋转轴和通过该轴的镜面的点群 C2v C3v C4v C6v 4、Sn 只具有旋转反演轴的点群 S2=Ci S4 S6 5、Dn 具有n次旋转轴和垂直于该轴的二次轴的点群 6、D2h 具有n次旋转轴和n个垂直于该轴的的2次轴和镜面的点群 D2h D3h D4h D6h 7、D2d Dn点群加对角竖直镜面的点群 D2d D3d 8、立方体群: T Th Td O Oh
用圣弗利斯符号表示对称要素的组合
Cn: Ln Cnh: LnxP Cnv: LnxP Dn: LnnL2 Dnh: LnnL2(n+1)P(C) Dnd: LnnL2nP(C) i(反伸):C=Li1 C3i=Li3 s(反映):Cs=P S2=Ls2=C S4=Ls4=Li4 S6=Ls6=Li3=C3i V:D2 Vh=D2h Vd=D2d T: 3L24L3 Th: 3L24L33PC Td:3L24L36P O: 3L44L36L2 Oh:3L44L36L29PC C: cyclic h: horizontal v: vertical D: dihedral d: diagonal(对角线的) T: tetrahedral O: octahedral

6晶体对称性

6晶体对称性
(hkil)表示三方或六方晶面指数,其中-i=(h+k).
前端为负
四、布拉威定律 在晶体中。最可能出现的和比较发展的晶面是格子面积 较小(或面网密度较大)的晶面,这称为布拉威定律。 如图所示,指数较高格子面积较大的晶面(110),在 晶体生长过程中.当质点长上去时受到较大的作用力,因 而与(100)晶面相比其面积相对缩小.以致消失。留下的 是格子面积较小的(100)和(010)晶面.
下图是橄榄石的晶体外形,我们选三个互相 垂直的二次轴为坐标系,选晶面7为单001),4(110),5(011),6(101),
7(111)。这个晶体上共有26个晶面。
至于三方,六方晶系以上方法是不适用的。六方晶系
柱面在三轴定向后的晶面指数,无法写出个统一的单形符
号来。在六方晶系中为了对称性的缘故而采用四轴定向,
把L6作为c轴,把相互成120o角的三个 L2作为a1,a2, a3, 这
(1100),(1010),(0110),(1100)。因此可用
样以这四个轴决定下来的柱面晶面指数为(1010),(0110),
{1010}表示六方柱面的六个晶面.如图所示。一般用
二、单形和聚形 如图,在含硼酸水溶液中长出来的NaCl单晶,它可以 看成是立方体和正八面体穿插组成。 立方面、正八面体面都可以借助于晶体的对称元素的对 称动作复原。这每一组晶面都是单形。
晶体外形都由二组或若干组单形构成,这样的晶 体外形叫做聚形(如图)。当单形成闭合空间时称 为闭形,当单形不能闭合空间时称为开形。显然开 形只能和其它单形一起构成晶体外形。
32个对称型见表
三、对称型的国际符号 1、写法:对称型(点群)的国际符号,只写出对 称型中的三种对称要素(对称轴,对称面,旋转 反伸轴),其他对称要素可根据组合定理推导出 来,这三类对称要素的国际符号如下: 对称面:以m表示; 对称轴:以轴次的数字表示,如1,2,3,4和6; 旋转反伸轴:在轴次的数字上面加以‘-’如1, 2,3,4和6。由于1=i,2=m,习惯用一次反轴表 示对称中心,以对称面m代替二次反轴; 读法:6读作“六,一横”; 对称型的国际符号的书写顺序是有严格规定的,

对称要素及对称型符号

对称要素及对称型符号
D2 D3 D4 D6
用HM符号表示对称型(点群)
以一定顺序列出一定方向上的对称要素,但省略了等同的和派生的对称 要素。
用圣弗利斯符号表示对称型(点群)
1、Cn 只具有n次旋转轴的点群 C1 C2 C3 C4 C6 2、Cnh 具有n次旋转轴和垂直于该轴的镜面的点群 C1h=Cs C2h C3h C4h C6h 3、Cnv 具有n次旋转轴和通过该轴的镜面的点群 C2v C3v C4v C6v 4、Sn 只具有旋转反演轴的点群 S2=Ci S4 S6 5、Dn 具有n次旋转轴和垂直于该轴的二次轴的点群 6、D2h 具有n次旋转轴和n个垂直于该轴的的2次轴和镜面的点群 D2h D3h D4h D6h 7、D2d Dn点群加对角竖直镜面的点群 D2d D3d 8、立方体群: T Th Td O Oh
晶体对称要素及 对称型(点群)的符号
对称要素的三种表示符号
对称轴 一般符号 Ln 对称面 P 对称中心 C 旋转反伸轴 旋转反映轴 Lin L 旋转
m σ 反映
1 i 反伸
2 3…… S 旋转反伸 旋转反映
HM符号
国际符号(international symbol):Hermann & Mauguin 圣弗利斯符号:schoenflies symbol
用圣弗利斯符号表示对称要素的组合
Cn: Ln Cnh: LnxP Cnv: LnxP Dn: LnnL2 Dnh: LnnL2(n+1)P(C) Dnd: LnnL2nP(C) i(反伸):C=Li1 C3i=Li3 s(反映):Cs=P S2=Ls2=C S4=Ls4=Li4 S6=Ls6=Li3=C3i V:D2 Vh=D2h Vd=D2d T: 3L24L3 Th: 3L24L33PC Td:3L24L36P O: 3L44L36L2 Oh:3L44L36L29PC C: cyclic h: horizontal v: vertical D: dihedral d: diagonal(对角线的) T: tetrahedral O: octahedral

晶体的宏观对称

晶体的宏观对称

Li63L23P
Li33L23P 定理4:Lin P// =Lin L2 Li42L22P Li63L23P
Li42L22P
附加:Ln与垂直对称面及包含对称面的组合
垂直P与包含的P,二者互相垂直,交线必为垂直Ln的L2, 即Ln P⊥ P∥=LnnL2(n + 1)PC (只考虑n为偶数):
mm2, 6/mmm, 321, 4mm
mmm, 312, 4, 6,
-31m,
-1,
4/mmm, -42m,
-4
4. 高级晶族(立方晶系、等轴晶系) 的对称型及 国际符号
国际符号方位:c,a+b,a+b+c
四面体类
(28) 3L24L3 (29) 3L24L33PC (30) 3Li44L36P 23
(16)
3
321 312
L3 L33L2 Li3 L33P
(17) 32
(18) -3
(19) 3m
-3m1
(20) -3m
-31m
Li33L23P
国际符号第一位为3或-3
6)六方晶系 a=b≠c; α=β=90° γ=120°
方位:c、a、2a+b
(21)
6
L6 L66L2 L3PC L36P
(22) 622
立方体和八面体类 (31) 3L44L36L2 (32) 3L44L36L29PC 432
4/m -3 2/m m3m 或m-3m
四面体类
(28) 3L24L3 (29) 3L24L33PC (30) 3Li44L36P 23 m3 -43m
立方体和八面体类 (31) 3L44L36L2 432 (32) 3L44L36L29Pm3m, -43m, 432, m3, 23

晶体定向晶面符号与晶带

晶体定向晶面符号与晶带

例如:47号模型复方偏十二面体:3L24L33PC
四方晶系:
以L4或Li4为 Z 轴,以垂直
Z 轴并相互垂直的L2或P的
法线为X、Y 轴,当无 L2或
P时,平行于晶棱选取。
晶体常数特点:
a=b≠c
α=β=γ=90°
26号模型四方四面体:Li42L22P
六方及三方晶系:
以L3 、L6、 Li6为 Z 轴,以垂 直 Z 轴并相互以120°相交 (正端)的L2或P的法线为X、 Y 、U轴,当无 L2或P时, X、 Y 、U平行于晶棱选取。X轴 水平朝正前偏左30°。 晶体常数特点: a=b≠c α=β=90 ° γ=120°
Z
c0
a0
b0 X
Y
不同物质晶体结构不同,结点间距不同,轴长各不相同。
等轴晶系 对称程度高,晶轴X、Y、Z 为彼此对称的行列, 它们通过对称要素的操作可以相互重合,因此它们的轴长是 相同的。即 a=b=c ,轴率 a:b:c =1:1:1 中级晶族 (四方、三方、六方晶系)具有一个高次轴,以 高次轴为Z轴,通过高次轴作用可以使X轴与Y轴重合,因此 轴长 a=b,与 c 不等,其 a:c比例视晶体不同而不同。 低级晶族 (斜方、单斜、三斜晶系)对称程度低,X、Y、 Z 轴不能通过对称要素的操作相互重合,所以a≠b≠c,视 晶体不同a∶b∶c比值不同。
α=γ= 90°
β> 90°
三斜晶系:
以不在同一平面内的主要 晶棱方向为 X、Y、 Z 轴。
晶体常数特点:
a≠b≠c α≠γ≠ β≠ 90°
请注意: 在晶体的宏观形态上根据对称特点选出
的三根晶轴,与晶体内部结构的空间格子的三个不
共面的行列方向是一致的。
为什么? 因为空间格子中三个不共面的行列也是根据晶体的 对称性人为地画出来的,而晶轴也是根据晶体的对
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(2)穿插双晶(贯穿双晶)
萤石 钾长石卡式双晶
本章结束 第八章
对称型的国际符号
例: L2PC — 2/m
3L23PC — mmm L4—4 3L44L36L29PC—m3m 符号含义: 1、2、3、4、6或1、3、4、6 — Ln或Lin m — P(的法线) (的法线)
分析对称型国际符号与晶系个系及序位特点 P38表 1.低级晶族符号中有3及以上的数? 2.单斜晶系有几个序位? 3.中级晶族第一序位特点? 4.高级晶族第二序位特点?
例 尖晶石 接合面∥(111)
3. 双晶律 twin law
—— 双晶结合的规律。 双晶律表示方法:
(1)双晶要素+接合面(双晶要素不用双晶中心) 例尖晶石:双晶面∥(111),双晶轴⊥(111),接合面∥(111)
(2)特征矿物命名 尖晶石律双晶律
4. 双晶类型
(1)接触双晶
简单接触双晶 尖晶石 聚片双晶 钠长石 环状双晶 锡石
二、双晶 twins
1. 概念:
两个以上的同种晶体按一定的对称规律形 成的规则连生,相邻两个个体的相对应的面、 棱角并非完全平行,但它们可借助对称操作使 两个个体重合或平行。
2. 双晶要素 twin elements
2.1 双晶面 twinning plane
假想平面,双晶相邻两个体重复或平行
2.2 双晶轴 twinning axis
P55 表
各晶系国际符号序位与定向关系
第一序位
第二序位 L3 晶轴
第三序位
等轴晶系 中级晶族
晶轴
Z轴
二晶轴角分线
四方—二晶轴 角 分线 三、六 方—垂 直 Y轴 轴
斜方晶系 单斜晶系
X轴 Y轴
Y轴
Z轴
第七章、晶体的规则连生
一、平行连生 parallel grouping
1. 概念: 同种晶体,彼此平行的连生在一起,连 生着的每一个晶体的相对应的晶面和晶棱都 平行。 例:
假想直线,双晶中的一个个体不动,另一个体绕直线旋转(常180 度),两个体重复、平行或连成一个完整晶体。
2.3 双晶中心 twinning center

尖晶石:双晶面∥(111),双晶轴⊥(111)

接合面 composition surface
双晶相邻两个个体中接触的面是属于两个个 体的共同面网。
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