晶格與單位晶胞
基元/基礎原子團(motif / basis)
在有花樣的壁紙上,那個不斷重複的圖案——比方說一朵花——被蓋印在每一個格點上。在晶體裡,這個重複的單元就是基元(motif,又稱 basis):掛在每個晶格點上的那一顆原子或一群原子。晶格決定「印在哪裡」,基元決定「印的是什麼」。
基元可以只是一顆原子(銅:每個點一顆 Cu),也可以是很多顆原子(蛋白質晶體:成千上萬顆)。每個晶格點上都掛著一份完全相同、方位也相同的複本。例如鑽石結構的晶格是面心立方,基元是兩顆碳原子,一顆在 (0,0,0)、一顆在 (1/4,1/4,1/4),於是被重複的圖案就是這一對碳。
基元用相對於晶胞的分數座標來描述,並且取「能藉晶格複製出整個晶體的最小一組原子」(一旦納入對稱性,便與不對稱單位密切相關)。別把基元裡的原子數,和整個單位晶胞裡的原子數搞混。
石墨烯的基元是兩顆碳原子,晶格則是二維的六方(三角)晶格——把這兩顆一組的基元掛到每個晶格點上,蜂巢薄片就浮現出來。蜂巢本身並不是晶格(它的兩顆碳環境不同);晶格是底下那個三角形點陣。
基元(2 顆碳)+ 晶格(三角)= 石墨烯蜂巢。
基元裡的原子數由結構決定,但你要把基元的原點放在相對晶格點的哪個位置,是可自由選擇的——挪動它只是讓所有座標平移一個常數。
又称
另见