對稱性與點群
中心對稱(centrosymmetry)
若一個晶體含有反演中心,一個特別的內部點,穿過它,每個原子都在正對面、等距處與一個一模一樣的原子配對,它就是中心對稱的。把中心放在原點,位於 (x, y, z) 的每個原子都有一個位於 (-x, -y, -z) 的夥伴。中心對稱就是對「這個結構有沒有那個中心?」這個問題回答「有」。
32 個晶類中,恰好有 11 個是中心對稱的(1-bar、2/m、mmm、4/m、4/mmm、3-bar、3-bar-m、6/m、6/mmm、m-3、m-3m)。這 11 個正是勞厄群,一般 X 光繞射所能看見的對稱,因為不論晶體本身有沒有反演中心,繞射都會硬加上一個(傅里德爾定律)。其餘 21 個晶類則是非中心對稱。
有沒有反演中心,是一個晶體在物理上最關鍵的單一對稱事實。中心對稱的晶體不能有壓電性、不能有焦電性或鐵電性,也不能展現二次諧波生成這類偶數階非線性光學,反演中心逼使這些效應完全抵消。所以當工程師尋找新的壓電或倍頻晶體時,第一步就是:它必須是非中心對稱的。
食鹽 NaCl,點群 m-3m,是中心對稱的,所以無論你多用力擠壓,它都不產生壓電電壓。而非中心對稱的石英則會。
中心對稱晶體含有反演中心:每個原子在正中心的另一側都有一個一模一樣的夥伴。
繞射幾乎分不出晶體是否真的有中心(傅里德爾定律讓它看起來像中心對稱),所以單靠 X 光不一定能區分中心對稱與非中心對稱,這正是相位問題的根源之一。
又称
另见