结晶单形有哪些种类?
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发布时间：2024-09-29 09:58
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时间：2024-12-06 18:48
每一种对称型，单形晶面与对称要素之间的相对位置最多只可能有 7 种。因此，一个对称型最多能导出7 种单形（例如上述 mm 2 只推导出5 个单形）。对于对称性较低的对称型来讲，其中的对称要素也较少，晶面与这些对称要素之间可能的相对位置数也会相应减少，所以，对称性较低的对称型所具有的单形类型就相应要少些。按照上述的方法，对32 种对称型逐一进行推导，最终将导出结晶学上 146 种不同的单形，称为结晶单形（crystallographic form），依照对称特点将它们分别列入表 5-1 至表 5-7 中，表中单形名称前的序号为 146种结晶单形的编号，后面括号内数字为单形的晶面数。
表5-1 三斜晶系单形
表5-2 单斜晶系单形
表5-3 斜方晶系单形
表5-4 四方晶系单形
表5-5 三方晶系单形
表5-6 六方晶系单形
表5-7 等轴晶系单形
那么，在上述推导出的146 种单形中，有些是具有完全相同的几何形态，但它们属于不同的对称型，即不同的对称型推导出的单形也可以具有相同的几何形态。如果不考虑单形所属的对称型（即不考虑单形的对称性），只考虑单形的形状，则146种结晶单形可以归纳为47种几何单形（geometric form）。图5-6所示的5个立方体结晶单形属于一个几何单形。47种几何单形列于图5-7。
图5-6 立方体5个结晶单形，晶面上花纹表示了各立方体的对称性
区分结晶单形与几何单形的概念，在分析实际晶体对称规律时是非常重要的，我们不能只根据某实际晶体的几何形态的对称性来判断该晶体的对称性，所有实际晶体上的单形都是结晶单形，都赋予一定内部结构的意义。例如，黄铁矿的对称型是 m3，但它有时只发育成一个立方体，这个立方体的对称型应是 m3，但从立方体的几何形态使人们容易误认为它的对称型是 m3 m。判断实际晶体上单形的对称型可以根据晶面花纹、蚀象、物理性质等，例如黄铁矿所发育的立方体，有时其晶面上有如图 5-6 中第 4 个立方体上所示的晶面条纹，这些晶面条纹可以帮助我们判断其对称型为 m3，而不是 m3 m。
图5-7 47种几何单形
图5-7 47种几何单形（续）
一个几何单形对应有多个结晶单形，如一个立方体对应有图5-6 中的5 个结晶单形，如果只根据单形的几何特点找出该单形的对称型应是这多个结晶单形所属对称型中最高的那一个，例如图 5-6 中的各个立方体，当去掉晶面花纹，则它们的形态是一样的，就是一个立方体，在这个立方体上找出所有对称要素应为 m3 m，这个对称型就是这5个立方体所属对称型中最高的。
