對稱性與點群

非中心對稱晶體(non-centrosymmetric crystal)

非中心對稱晶體是缺少反演中心的晶體,找不到一個內部點,能讓每個原子都在正對面有一個一模一樣的夥伴。它的結構與「點反演後的雙生」看起來確實不同。中心對稱晶體穿過正中心完美平衡,非中心對稱晶體則帶有一種與生俱來的「偏心」,可供物理加以利用。

32 個晶類中,恰好有 21 個是非中心對稱(除了那 11 個中心對稱的以外全部)。這 21 個之中,有 20 個具有壓電性,擠壓它就產生電壓,加上電壓它就改變形狀。唯一的例外是晶類 432,它的高旋轉對稱即使沒有反演中心也會把壓電效應抵消掉。再往下一個子集,10 個極性晶類,則具有焦電性,並可能是鐵電的。

非中心對稱是一大票科技的入門性質:手錶裡的石英振盪器、超音波換能器、聲納、醫學造影、替相機鏡頭對焦的壓電致動器,以及倍頻雷射用的晶體(如鈮酸鋰與 KDP)。每當一個元件把機械推力轉成電訊號、或反過來,或把光的頻率加倍,它的核心通常就是一顆非中心對稱晶體。

閃鋅礦(ZnS),點群 4-bar-3m,是非中心對稱:沒有反演中心。它具壓電性,而一端是鋅、另一端是硫的極性 [111] 方向,正是它缺少中心的原因。

非中心對稱晶體沒有反演中心,這是壓電性的先決條件。

非中心對稱不自動等於壓電:晶類 432 是非中心對稱卻不具壓電性。21 個無心晶類中有 20 個具壓電性,而非全部 21 個。

又稱
acentric crystal非中心對稱無心晶體