Структурная кристаллография

Структурная кристаллография

Элементы структурной кристаллографии

• Кристаллическим веществом называется такое, в котором материальные частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены с правильной периодичностью в трех направлениях.
• Под структурой кристалла понимают расположение частиц кристалла в пространстве.

• В кристалле можно мысленно соединить между собой центры тяжести одинаковых атомов (ионов, радикалов, молекул), причем получится система равных параллелепипедов,

находящихся в параллельном положении, касающихся друг друга целыми гранями и целиком, без промежутков, заполняющих все пространство. Такая система, называемая пространственной решеткой, это - геометрический образ, характеризующий расположение атомов (частиц) в кристалле.

• Наименьший параллелепипед, с помощью которого можно построить всю пространственную решетку непрерывными параллельными переносами в трех направлениях, называется элементарной ячейкой.
• Три основных вектора, являющихся ребрами элементарной ячейки, называют трансляциями или осевыми единицами.
• Абсолютную величину трансляций а, b, с называют периодами решетки.
• Периоды решетки и три угла между ребрами ячейки α, β, γ (осевые углы) однозначно характеризуют элементарную ячейку.
• Трансляции можно выбирать разными способами. Принято выбирать их так, чтобы периоды имели наименьшее значение, а форма элементарной ячейки была возможно ближе к прямоугольному параллелепипеду при условии, что элементарная ячейка сохранит симметрию, свойственную кристаллу в целом.

• Все многообразие пространственных решеток разделяют на семь систем — сингоний, исходя из соотношения между осевыми единицами и углами.
• В основу классификации было положено наличие тех или иных элементов симметрии в кристалле.
• Структуры, имеющие одни и те же определяющие элементы симметрии, принадлежат одной и той же сингоний. Однако реальный набор элементов симметрии структуры, кроме определяющих, может включать и дополнительные элементы симметрии. Число независимых сочетаний элементов симметрии решетки (пространственных групп) составляет 230. По наличию сходных элементов симметрии 230 пространственных групп можно объединить в 32 точечных группы (классы симметрии).