晶格與單位晶胞
慣用單位晶胞(conventional unit cell)
當最小的(單純)晶胞形狀歪斜、又把對稱性藏起來時,晶體學家會約定改用一個較大、較整齊、一眼就能看出對稱性的盒子——即使它含有不只一個晶格點。這個大家講好的標準盒子就是慣用單位晶胞。
以面心立方為例:它的單純晶胞是一個夾角 60 度、只含 1 個晶格點的菱面體,用起來很不方便。慣用晶胞則是我們熟悉的立方體,角落和面心都有點——含 4 個晶格點、體積是四倍,但明明白白就是立方。我們用「最小」換取「對稱最清楚易讀」。這套慣例統一收錄在《國際晶體學表》裡。
幾乎每一個你查到的數值——銅的 a = 3.615 埃、每晶胞 4 顆原子——講的都是慣用晶胞,而不是單純晶胞。當有人說「FCC 的單位晶胞」,指的就是那個立方慣用晶胞。只要記得:它是為了清楚而刻意選用的、非單純的晶胞。
問「金的單位晶胞」,每本教科書畫的都是那個立方體:a = 4.08 埃、4 顆原子、面心。沒有人會畫金真正的單純晶胞(含 1 顆原子的 60 度菱面體),因為立方體能顯示那個讓金呈等向性、又便於推理的立方對稱。
大家引用的「單位晶胞」,幾乎總是慣用(非單純)晶胞。
慣用晶胞是被標準化的,好讓每個人的座標和米勒指數彼此對得上;如果你悄悄改用單純晶胞,你所有的指標和反射條件也都會跟著變。
又称
另见