結晶系とは? わかりやすく解説

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けっしょう‐けい〔ケツシヤウ‐〕【結晶系】

読み方:けっしょうけい

結晶結晶軸の数・長さ角度などによって分類したもの。等軸立方)・六方三方菱面体(りょうめんたい))・斜方正方単斜三斜の七晶系があり、三方六方含めて晶系とすることもある。晶系


結晶系

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/12/02 16:01 UTC 版)

結晶系(けっしょうけい、: crystal system[1])は、結晶学における結晶の分類方法の1つ。

結晶は並進対称性を有するものと定義される。つまり空間的に原子や分子が繰り返しパターンを持って並んでおり、全ての結晶が、軸方向にある一定の距離ずらしたものが元のものと一致するという性質を有する。(どの空間群にも並進群が部分群として含まれており、結晶構造の特徴は三次元空間における周期性にあるから、並進群の具体化(幾何学的表現)が結晶格子である。)

結晶の対称性の分類として、7つの晶系(三斜格子、単斜格子、斜方格子など)、点群(ある点を中心とした回転操作や反転操作などで分類されるもの)、空間群(P21/nなど、230種類ある)などの分類方法がある。結晶構造対称性は230種類の空間群のうちの1つで記述できる。

この中で点群には様々な対称性があり得るが、結晶の並進対称性を満たすものと満たさないものがある。例えばある点を中心に72度回転させたものがもとのものと一致する配列は存在しうるが、このものは並進対称性を持たないため結晶では無いとされてきた。このようなものの例として準結晶が挙げられる(現在の定義では準結晶も結晶に含まれるが、結晶系とは別の議論なので省略する)。つまり5回対称性を有する点群は存在するが、5回対称性を有する結晶は存在しない。

これらのことを踏まえると、結晶の格子点が属する点群は次の7種類に分類される。



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