對稱性與點群

點群(point group)

點群是一個物體在「至少一個點自始至終保持不動」的前提下,所擁有的全部對稱操作(旋轉、反射、反演、旋轉反演)的完整集合。它是一份「這個形狀能在不平移的情況下疊回自己的所有方式」的完整清單。一個鞋盒(長方形、沒有正方形的面)點群較小;一個完美立方體的點群則很大。

當你只保留週期性晶體允許的操作(旋轉軸受晶體學限制只能是 1、2、3、4、6),可能性並非無窮無盡,它們正好封閉成 32 個晶體學點群,也叫做 32 個晶類。地球上每一個晶體都屬於這 32 個之一。它們依所含的旋轉軸歸入七大晶系:例如,任何含有四根三重軸的晶類都是立方晶系。每個晶類都有兩個名字:一個赫曼-摩根記號(如 4/mmm),一個熊夫利記號(如 D4h)。

點群是晶體的對稱指紋,並主宰其物理性質。一個晶體能否具有壓電性、焦電性或旋光性,完全由它的點群決定,具體來說,取決於它是否含有反演中心或唯一的極軸。點群只描述繞著一點的對稱;加上平移,每個點群便綻放成好幾個空間群(總共 230 個)。

32 個晶類分布不均:三斜 2 個、單斜 3 個、正交 3 個、正方 7 個、三方 5 個、六方 7 個、立方 5 個,合計 32。

點群是一個物體所擁有的全部點對稱;晶體恰好允許其中 32 個。

「點群」讓一個點保持不動(不含平移)。它與空間群不同,空間群還包含平移、螺旋軸與滑移面。

又称
crystal class晶類