晶体与晶格
晶格(crystal lattice)
/ KRIS-tuhl LAT-iss /
想象一大张方格纸,或一块圆点花布上的圆点:一个个均匀分布、向各个方向延伸不尽的整齐点阵。再把它变成三维的,像码满整个仓库的箱子的顶角那样。这副只有点、还没摆上「家具」的光秃秃骨架——也就是只标了地址——就是物理学家所说的晶格。
晶格,是标出晶体重复图案落脚处的那一组规则排列的点。每一个点看到的邻居都和别的点看到的一模一样;无论你站在哪个点上、朝哪个方向看,晶格看上去都没有分别。你只需几支箭头——晶格矢量——就能描述这整张无限延伸的网:它们告诉你间距,以及图案沿哪些方向重复。晶格本身是一副理想化的数学骨架;真正的原子,是把一小组原子(即基元)挂到每个晶格点上才添上去的。
晶格这个概念之所以重要,是因为它干净地把「在哪里」和「是什么」分开了:晶格说明建造单元的副本该落在哪里,基元说明每个位置上摆的是什么。这种分工是全部晶体学的基础。要避免的常见误解是:一个晶格点未必就是一个原子。它是一个抽象的位置,同一种晶格,依你在每个点上挂什么基元,可以描述截然不同的材料。
想象一座巨大厅堂的地面上印满棋盘格。晶格就是这些方格组成的网;你选择摆在每一格上的棋子,就是基元。换掉棋子,材料就变了,但格网本身不变。
晶格是位置的格网;基元是你摆在每个位置上的东西。
人们常常笼统地用「晶格」指整个晶体结构,但严格说来,晶格只是那一组点。结构等于晶格加基元——点,再加上挂在点上的原子。
又称
另见