三方晶系和六方晶系

1、關(guān)于我對(duì)三方晶系、六方晶系以及將六方晶系轉(zhuǎn)化成三方晶系的一點(diǎn)熟悉關(guān)鍵詞：三方晶系、六方晶系、轉(zhuǎn)化.摘要：本文詳細(xì)闡述了三方晶系、六方晶系,七大晶系和六大晶系的相關(guān)知識(shí)以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系.通過(guò)對(duì)三方晶系和六方晶系的晶格常熟、三方點(diǎn)陣和六方點(diǎn)陣的形成以及它們的對(duì)稱(chēng)性關(guān)系進(jìn)行討論,進(jìn)一步說(shuō)明了三方晶系之所以能歸入六方晶系的理論根底,解釋了六方晶系轉(zhuǎn)化成三方晶系的方法.三方晶系(trigonal system )：二方晶系屬中級(jí)晶族.特征對(duì)稱(chēng)元素為三重對(duì)稱(chēng)軸.可劃分出六方晶胞的菱面體晶胞.在晶體外形或宏觀(guān)物性中能呈現(xiàn)出具有唯一高次三重軸或三重反軸特征對(duì)稱(chēng)元素的晶體歸屬于三方晶系.R,其R三倍的=

2、90°,三方晶系碳酸鹽三方晶系睇三方晶系一類(lèi)正當(dāng)晶格單位有兩種選取模式：一種是取菱形六面體的三方素晶格晶格參數(shù)具有a=b=c, 口=3=丫120° w90°的特征；另一種是取體積為素晶格 三方H格子,此中晶體學(xué)界常用的軸系變換方式是三方H格子具有a=bwc, =B丫 =120°的特征.代表礦物：水晶,紅寶石、藍(lán)寶石即剛玉.六方晶系hexagonal crystal system：六方晶系晶軸在唯一具有高次軸的 c軸主軸方向存在六重軸或六重反軸特征對(duì)稱(chēng)元素的晶體歸屬六 方晶系.六次軸六方晶系特征對(duì)稱(chēng)性決定了六方晶系晶胞對(duì)應(yīng)的基向量特點(diǎn)是：副軸和均與主軸垂直

3、, 二個(gè)副軸基向量的大小相等,副軸間的夾角為 120° ,即其晶胞參數(shù)具有a=bwc, a = 3=90° , 丫 =120°的關(guān)系.六方晶系hexagonal system,有一個(gè)6次對(duì)稱(chēng)軸或者 6次倒轉(zhuǎn)軸, 該軸是晶體的直立結(jié)晶軸 C軸.另外三個(gè)水平結(jié)晶軸正端互成120°夾角.軸角“=3=90° ,r=120° ,軸單位 a=bwc.六方晶系晶體常見(jiàn)有六棱柱狀、六方板片狀以及它們的各 種聚形,偶然會(huì)出現(xiàn)十二棱柱體復(fù)六方柱.代表礦物：祖母綠 emerald ,含銘的翠綠色綠柱石.化學(xué)組成為 Be3Al2Si6O18.六方晶系祖母綠六

4、方晶系引鉛礦六方晶系,晶體呈六方柱狀,柱面有縱向條紋.玻璃光澤,硬度7.5.性質(zhì)穩(wěn)定,不易受腐蝕,是一種貴重寶石,以其透明的綠色為主要鑒定特征.其顏色的鮮艷程度和亮度主要取決于氧化銘和氧化鐵的含量.含氧化鐵愈多,那么顏色變?yōu)樯畎?質(zhì)量下降.世界90%的優(yōu)質(zhì)祖母綠產(chǎn)于哥倫比亞,碧綠清澈,晶瑩凝透,以稍帶藍(lán)色的翠綠色質(zhì)量最正確,和翡翠一樣是寶石中的珍品.在寶石中可以見(jiàn)到氣液固三相包體,是哥倫比亞祖母綠的特點(diǎn).其次產(chǎn)于俄羅斯烏拉爾山脈者稱(chēng)烏拉爾祖母綠,又稱(chēng)西伯利亞祖母綠, 顏色稍帶黃褐,因其中多含有陽(yáng)起石和黑云母等細(xì)小包體.產(chǎn)于巴西者稱(chēng)巴西祖母綠,呈淡黃綠或綠色,透明度差, 質(zhì)量較低.非洲坦桑尼亞、

5、津巴布韋亦產(chǎn)祖母綠.六方晶系轉(zhuǎn)化成三方晶系:根據(jù)晶體的對(duì)稱(chēng)性,又可把晶體歸納成“七大晶系一一立方、四方、正交、單斜、三 斜、三方和六方.這種七晶系(crystal system) 概念為?國(guó)際晶體學(xué)表?(1983)(簡(jiǎn)稱(chēng)?晶體學(xué)表?)所推薦.但是,事實(shí)上國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行教科書(shū)和科研文獻(xiàn)里晶系的概念并不一致.除 七晶系外,還有一種較早形成的六晶系概念.至今許多教科書(shū)(以美國(guó)和俄國(guó)為主)仍采納六晶系概念.“六晶系是指立方、四方、正交、單斜、三斜和六方,它的六方晶系是七晶系 的三方和六方的合并.?晶體學(xué)表?已經(jīng)把這種六晶系正名為晶族(crystal family) .而有的教科書(shū)(以法國(guó)為主),卻常把本書(shū)

6、正文給出的布拉維系稱(chēng)為“晶系.?晶體學(xué)表?推薦的七晶系(crystal system)與布拉維系的關(guān)系如下：七晶系中的立方晶系、四方晶系、正交晶 系、單斜晶系和三斜晶系與布拉維系中的立方、四方、正交、單斜和三斜是一一對(duì)應(yīng)的,然 而,七晶系中的六方晶系(hexagonal)與三方晶系(trigonal) 與布拉維系中的六方 (hexagonal)點(diǎn)陣型式和與菱方(rhombohedral)點(diǎn)陣型式卻并不一一對(duì)應(yīng),復(fù)雜交錯(cuò),七晶 系中的六方晶系只取六方布拉維點(diǎn)陣型式,三方晶系有的取菱方點(diǎn)陣型式,有的卻取六方點(diǎn)陣型式,反過(guò)來(lái),布拉維系中的六方點(diǎn)陣型式所對(duì)應(yīng)的七晶系之一可能是六方晶系,也可能是三方晶系

7、.相當(dāng)多的教科書(shū)將這三種不同來(lái)源、不同定義的“晶系混雜起來(lái),造成了概 念的混亂.鑒于布拉維系形象直觀(guān),而建立晶系概念的根底是對(duì)稱(chēng)性,需在后續(xù)課中深入討論,而我們現(xiàn)在所學(xué)的書(shū)中只要求掌握布拉維系.由于“七大晶系和“六大晶系概念之間的爭(zhēng)論,造成了我們?cè)谌骄岛土骄?上的混論,與此對(duì)應(yīng)的就是三方晶系在晶格常數(shù)上定義有兩種形式：一種是取菱形六面體的三方素晶格R,其晶格參數(shù)具有a=b=c, "=3=丫120° w90° ;另一種是取體積為素晶格 R三倍的三方H格子,此中晶體學(xué)界常用的軸系變換方式是三方H格子具有a=bwc, a =3=90.,丫 =120.而如果我們采取錢(qián)一種形式,那就歸入“七大晶系 ,反之那么為“六大晶系.以下是三方點(diǎn)陣和六方點(diǎn)陣以及三方晶系和六方晶系的構(gòu)成過(guò)程：在理論界有些人將三方晶系歸入六方晶系是有其道理的,由于從結(jié)構(gòu)上看三方格子可以被一個(gè)六方格子所包含.如下列圖：由于六方晶系和三方晶系都可以劃出六方晶胞的點(diǎn)陣單位,它既滿(mǎn)足三方晶系的對(duì)稱(chēng) 性,也滿(mǎn)足六方晶系的對(duì)稱(chēng)性.另外,我們可以在六方晶系內(nèi)畫(huà)出三方晶系來(lái)：除了以上所說(shuō)的以外,與其他的五個(gè)晶系最大的不同是三方/六方晶系的晶軸有四根,即一根豎直軸z軸三根水平橫軸x、V、u軸.豎軸與三根橫軸的交角皆為90度垂直,三根橫軸間的夾角為 120度六方晶系為60度,也可說(shuō)成