晶體結構
布拉維晶格
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拿七大晶系的盒子形狀,再進一步問:除了在盒子的角上放點之外,我們能不能也在盒子中央或面上放上相同的點,而仍讓每個點看到相同的周圍環境?系統性地推演後,會得到十四種獨特的排列,稱為布拉維晶格,得名自法國物理學家奧古斯特·布拉維(Auguste Bravais)。
額外的點來自「置心」。原始晶格(P)只在角上有點。體心(I)在盒子正中央加一個點。面心(F)在六個面上各加一點。底心(C)只在一對相對的面上加點。並非每種置心方式在每個晶系都會產生新東西——例如面心正方晶胞其實是偽裝過的較小體心正方晶胞——因此只有十四種不同的晶格留下來,而不是七乘四。
這十四種窮盡了以相同格點填滿空間的所有可能方式,因此地球上每一顆晶體都對應到其中之一。特別是面心立方與體心立方金屬,分別對應立方系的 F 與 I 布拉維晶格——這兩者正是冶金學的主力。
在立方晶系中存在三種布拉維晶格:簡單立方(僅角上有點)、體心立方(BCC,立方中心有一點)、面心立方(FCC,每個面上各有一點)。假想的「底心立方」其實等同於一個較小的正方晶胞,因此不予計入。
三種立方布拉維晶格:簡單(P)、體心(I,即 BCC)、面心(F,即 FCC)。
只有 14 種組合互不相同,因為某些置心方式只是在不同設定下與其他重複。常見錯誤是以為 7 晶系乘 4 置心等於 28 種。
又称
另见