晶体定向就是在晶体上建立一个坐标系,由X, Y, Z 轴组成。X, Y, Z 轴也称为晶轴或结晶主轴。
晶体定向的作用:
1)晶体定向后就可以对晶体上所有的面、线等进行标定,给出这些面、线的晶体学方向性符号;
2)晶体定向是研究晶体各种物理性质(光学、电学、磁学等)方向性的基础。
那么,怎么选出X, Y, Z 轴呢?
晶体定向的原则:
1) 符合晶体的对称性,一般都是选择晶体上的对称要素(如对称轴,对称面的法线)为晶轴;
2) 在符合上述原则的基础上尽量使晶轴夹角等于90°。
下面是立方体晶体定向的实例,它们选择的是3个L4为X, Y, Z轴。选出晶轴后,三根晶轴上分别有轴单位a, b, c, 还有轴角а,β,γ。对立方体和八面体来说,X, Y, Z是对称的,性质相同的,所以a = b = c, 而且,三根晶轴是相互垂直的,所以α = β = γ =90°。
(a) (b)
图1-21 晶体定向实例
(a) 晶体宏观形态上选择出的晶轴:X轴, Y轴, Z轴
(b) 晶体内部结构的晶胞及其所对应的晶轴
请思考:晶体形态的三根晶轴上有:a, b, c,α,β,γ,内部结构的空间格子也有a, b, c,α,β,γ (即晶胞参数),它们是不是一回事?
对,它们是一回事。因为三根晶轴对应到内部结构中,恰好是晶胞的三个方向的棱。
在晶体宏观形态上并看不到晶胞,为什么选择出的晶轴恰好是晶胞的三个方向的棱?这是因为:晶胞是人为地根据晶体的对称性划出来的,而晶轴也是人为地根据晶体的对称性选出来的,它们的根据都是“晶体的对称性”,所以,它们是可以统一的。