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晶胞

晶胞是描述晶體結構的基本單元,通常是平行六面體,其大小和形狀由晶胞參數(三組棱長a、b、c及棱間交角α、β、γ)來表徵。晶胞是晶體中的最小單位,整塊晶體可以看作是無數晶胞無隙並置而成的。晶胞的代表性體現在兩個方面:一是代表晶體的化學組成,二是代表晶體的對稱性,即與晶體具有相同的對稱元素(對稱軸、對稱面和對稱中心)。

晶胞的選擇需滿足以下原則:

選取的平行六面體應反映出點陣的最高對稱性。

平行六面體內的棱和角相等的數目應最多。

當平行六面體的棱邊夾角存在直角時,直角數目應最多。

在滿足上述條件的情況下,晶胞應具有最小的體積。

晶胞中粒子數的計算方法通常採用均攤法。例如,立方晶胞中,位於頂點的粒子為8個晶胞所共有,所以有1/8粒子屬於該晶胞;位於棱上的粒子為4個晶胞所共有,所以有1/4粒子屬於該晶胞;位於面上的粒子為2個晶胞所共有,所以有1/2粒子屬於該晶胞;位於體內的粒子只為一個晶胞所擁有,所以1個粒子都屬於該晶胞。對於非立方晶胞,晶胞中的粒子數視具體情況而定。