زمرة فراغية
في الرياضيات وفي علم البلورات ، الزمرة الفراغية لبلورة ما هي زمرة تماثل تصف البلورة في فضاء ثلاثي الأبعاد، والذي يمكن أن يأخذ شكلاً من بين مائتين وثلاثين حالة.[ 1] [ 2] [ 3]
التاريخ
استعملت الزمر الفراغية في الفضاء ثلاثي الأبعاد لأول مرة عام 1891 من قبل العالم الروسي يفغراف فيودوروف ، والتي سرعان ما طبقت من قبل آرثر موريتز شونفليس Arthur Moritz Schönflies و وليام بارلو . حوت الترميزات الأولى على بعض الأخطاء الطفيفة في المجموعات الفراغية، والتي صلحت فيما بعد نتيجة المراسلات بين فيودوروف وشونفليس.
عناصر الزمر الفراغية
تتكون الزمر الفراغية في الفضاء ثلاثي الأبعاد من تركيب 32 مجموعة نقط بلورية Crystallographic point group مع 14 شبكة برافيه والتي تنتمي إلى واحدة من الأنظمة البلورية السبعة. يتضمن هذا التركيب إجراء عمليات تناظر انزلاقي على وحدة الخلية بما فيها توسيط الشبكة البلورية، وعمليات التناظر من انعكاس ودوران وانعكاس دوراني ، بالإضافة إلى إجراء عمليات تناظر أخرى مثل المحور اللولبي Screw axis و مستوي الانزلاق glide plane.
إن مجموع هذه العمليات في الفضاء ثلاثي الأبعاد يعطي مائتين وثلاثين حالة يمكن وصف تناظر بلورة من خلالها. في حال عدم أخذ توجيه الفراغ بعين الاعتبار فإننا نحصل على 219 مجموعة فراغية، أما الإحدى عشرة حالة المتبقية فتكون عبارة عن حالات تماكب ضوئي enantiomorph.
جدول الزمر الفراغية في فضاء ثلاثي الأبعاد
نظام بلوري
مجموعة نقطية
#
المجموعة الفراغية (حسب الترميز الدولي)
ترميز هيرمان-موغان
ترميز شونفليس
ثلاثي الميل
(2)
1
C1
1
P1
1
Ci
2
P1
أحادي الميل
(13)
2
C2
3-5
P2, P21 , C2
m
Cs
6-9
Pm, Pc, Cm, Cc
2/m
C2h
10-15
P2/m, P21 /m, C2/m, P2/c, P21 /c, C2/c
معيني قائم
(59)
222
D2
16-24
P222, P2221 , P21 21 2, P21 21 21 , C2221 , C222, F222, I222, I21 21 21
mm2
C2v
25-46
Pmm2, Pmc21 , Pcc2, Pma2, Pca21 , Pnc2, Pmn21 , Pba2, Pna21 , Pnn2, Cmm2, Cmc21 , Ccc2, Amm2, Aem2, Ama2, Aea2, Fmm2, Fdd2, Imm2, Iba2, Ima2
mmm
D2h
47-74
Pmmm, Pnnn, Pccm, Pban, Pmma, Pnna, Pmna, Pcca, Pbam, Pccn, Pbcm, Pnnm, Pmmn, Pbcn, Pbca, Pnma, Cmcm, Cmce, Cmmm, Cccm, Cmme, Ccce, Fmmm, Fddd, Immm, Ibam, Ibca, Imma
رباعي
(68)
4
C4
75-80
P4, P41 , P42 , P43 , I4, I41
4
S4
81-82
P4 , I4
4/m
C4h
83-88
P4/m, P42 /m, P4/n, P42 /n, I4/m, I41 /a
422
D4
89-98
P422, P421 2, P41 22, P41 21 2, P42 22, P42 21 2, P43 22, P43 21 2, I422, I41 22
4mm
C4v
99-110
P4mm, P4bm, P42 cm, P42 nm, P4cc, P4nc, P42 mc, P42 bc, I4mm, I4cm, I41 md, I41 cd
4 2m
D2d
111-122
P4 2m, P4 2c, P4 21 m, P4 21 c, P4 m2, P4 c2, P4 b2, P4 n2, I4 m2, I4 c2, I4 2m, I4 2d
4/mmm
D4h
123-142
P4/mmm, P4/mcc, P4/nbm, P4/nnc, P4/mbm, P4/mnc, P4/nmm, P4/ncc, P42 /mmc, P42 /mcm, P42 /nbc, P42 /nnm, P42 /mbc, P42 /mnm, P42 /nmc, P42 /ncm, I4/mmm, I4/mcm, I41 /amd, I41 /acd
ثلاثي
(25)
3
C3
143-146
P3, P31 , P32 , R3
3
S6
147-148
P3 , R3
32
D3
149-155
P312, P321, P31 12, P31 21, P32 12, P32 21, R32
3m
C3v
156-161
P3m1, P31m, P3c1, P31c, R3m, R3c
3 m
D3d
162-167
P3 1m, P3 1c, P3 m1, P3 c1, R3 m, R3 c,
سداسي
(27)
6
C6
168-173
P6, P61 , P65 , P62 , P64 , P63
6
C3h
174
P6
6/m
C6h
175-176
P6/m, P63 /m
622
D6
177-182
P622, P61 22, P65 22, P62 22, P64 22, P63 22
6mm
C6v
183-186
P6mm, P6cc, P63 cm, P63 mc
6 m2
D3h
187-190
P6 m2, P6 c2, P6 2m, P6 2c
6/mmm
D6h
191-194
P6/mmm, P6/mcc, P63 /mcm, P63 /mmc
مكعب
(36)
23
T
195-199
P23, F23, I23, P21 3, I21 3
m3
Th
200-206
Pm3 , Pn3 , Fm3 , Fd3 , Im3 , Pa3 , Ia3
432
O
207-214
P432, P42 32, F432, F41 32, I432, P43 32, P41 32, I41 32
4 3m
Td
215-220
P4 3m, F4 3m, I4 3m, P4 3n, F4 3c, I4 3d
m3 m
Oh
221-230
Pm3 m, Pn3 n, Pm3 n, Pn3 m, Fm3 m, Fm3 c, Fd3 m, Fd3 c, Im3 m, Ia3 d