三斜晶系:最も対称性の低い結晶系
三斜晶系は、3本の軸の長さと軸間角がすべて異なる、最も対称性の低い結晶系である。硫酸銅(II)五水和物などの鉱物や塩に見られ、原始格子の低対称な単位格子で定義される。
三斜晶系は、結晶性固体を分類するために用いられる7つの基本的な格子系の一つである。7つのうちで最も一般的で、かつ対称性が最も低い。単位格子の3つの辺の長さはそれぞれ異なり、3つの軸間角もすべて異なっていて、90度である必要はない。このように直交性や等しさがないため、三斜晶の結晶は箱形というより、しばしば歪んだ、あるいは「傾いた」ように見える。
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1 画像単位格子と定義上の特徴
三斜晶系の単位格子は、互いに異なる3つのベクトルa、b、cと、独立した3つの角α、β、γによって表される。いずれの角も直角であることを求められず、より高い対称性をもつ系を定義する特別な形で、それらがすべて等しくならないことだけが条件である。そのため三斜晶格子では、最も一般的な平行六面体を繰り返し単位として許容する。
- 軸:a ≠ b ≠ c
- 角:α ≠ β ≠ γ(いずれも必ずしも90度ではない)
- ブラベー格子:この系に現れるのは原始(P)格子のみ
対称性と空間群
三斜晶系の対称性は非常に限定的である。三斜晶には2つの結晶類があり、恒等操作のみをもつもの(しばしばP1と表記される)と、反転中心を含むもの(P-1と表記される)がある。これらは三次元結晶学における2つの空間群に対応する。対称操作が最小限であるため、三斜晶には1より大きい次数の回転軸や、3本の軸を対応づける鏡映面は見られない。
産出、例、用途
三斜晶対称性は、さまざまな鉱物や実験室で成長させた塩に現れる。よく挙げられる例として硫酸銅(II)五水和物があり、多くの条件下で特徴的な三斜晶を形成する。一部の長石やその他の造岩鉱物も三斜晶構造をとる。三斜晶格子の一般性は結晶学者にとって重要であり、高対称相に生じる多くの低対称な歪みは三斜晶単位格子で記述される。
三斜晶の幾何学を含む結晶系の視覚的な概要については、結晶系の図解を参照。具体例と結晶データについては、硫酸銅の例を図解した資料など、鉱物構造に関する資料を参照するとよい。
特筆すべき点として、三斜晶の単位格子には垂直な軸や繰り返される等価性がないため、その回折パターンおよび対称性の解析は、立方晶系や斜方晶系の場合より複雑である。「triclinic」という名称は、単位格子を定める3つの異なる斜めの方向を反映しており、結晶学的分類における基準となる、最も低対称なカテゴリーである。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 三斜晶系:最も対称性の低い結晶系 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/101484