七大晶系中14个Bravais lattice所对应的材料

固体物理调研报告
七大晶系中所对应的材料
七大晶系，有十四个Bravais lattice，三十二个点群，230种空间群。

（一）三斜晶系：
三斜晶系（triclinic system）是七个晶系中对称性最差的晶系，其特点是既无高次对称轴，也无二次轴和对称面，有的可以有对称中心，有的连对称中心都没有。

所以它的三个结晶轴均相互斜交，轴角a≠b≠c≠90°，轴单位口a≠b≠c。

该晶系也具强非均质性，也有三个主折射率。

但其方向与结晶轴无关。

习见的晶形主要是几种平行双面的聚形。

属于这个晶系的材料：胆矾（CuSO4·5H2O）、硅灰石（CaSiO3）、蓝晶石（Al2SiO5）等等胆矾（硫酸铜矿）（Chalcanthite，Copper Vitriol）
化学成分：CuSO4·5H2O。

间含少许铁、锌，有时并含钒、钴、镁、锰等。

晶系及晶形：三斜晶系。

晶形呈厚板状，通常为钟乳状、肾状、葡萄状、纤维状、皮壳状及泉华状、粉末状等。

物理特征：其颜色为深蓝色、天蓝色、淡蓝色等。

条痕为白色或淡蓝色，玻璃光泽，透明至微透明。

贝壳状断口。

解理平行（110），不完全。

性脆。

摩氏硬度为2.5，相对密度为2.1～2.3。

光学特征：二轴晶负光性。

折射率Ng=1.546，Nm=1.539，Np=1.516。

用途：用作杀虫剂及化工原料（造纸、印刷、染色术等）。

晶体完美者，可用来观赏。

产状：产于铜矿床氧化带内。

产地：瑞典、法国、美国、中国（云南、新疆等地）。

（二）单斜晶系：
属低级晶族。

其对称特点是，无高次轴，且二次对称轴和对称面均不多于一个。

晶体即以此二次对称轴或对称面发现作为b轴。

b轴与a轴、c轴均成正交，a轴与c轴则斜交，轴角α=γ= 90°，β≠90°，轴单位a不等于b不等于c。

属于单斜晶系的有β-S、CaSO4·2H2O 等带有底轴面的棱晶常见于这种晶系中。

属于这个晶系的材料：正长石（K[AlSi3O8]）、钾石膏（K2Ca(SO4)2·2H2O）、雄黄矿（AsS）等等
正长石
以L2为b轴，两个垂直b轴的晶棱方向为a、b轴。

β=116°03′。

轴率
a:b:c=0.6585:1:0.5554。

斜方柱m{110}，2{130}；板面c{001)，b{010}，y{201}，x{1￢01)。

（三）正交晶系：
正交晶系又称斜方晶系。

属低极晶族。

不含轴次高于2的高次轴而在三个互相垂直的方向具有二重轴或二重反轴(即镜面)特征对称元素的晶体归属于正交晶系。

又称斜方晶系。

属低极晶族。

不含轴次高于2的高次轴而在三个互相垂直的方向具有二重轴或二重反轴(即镜面)特征对称元素的晶体归属于正交晶系。

正交晶系的特征对称性决定了它的三个晶轴基向量长度不等、取向相互直交，其晶胞参数具有a≠b≠c，α=β=γ=90°的特征。

例如正交硫。

属于这个晶系的材料：橙红石（HgO）、硫铁银矿（AgFe2S3）、硝石（KNO3）等等
橙红石
又称橙汞矿。

成分HgO，含Hg 92.61%。

斜方晶系。

常由细小柱状晶体组成蠕虫状、柱状或球状集合体。

暗红、橙红、褐红至褐色。

条痕橙红至黄褐色。

玻璃光泽至金刚光泽。

解理{010}完全。

硬度2.5。

可弯曲并具弹性。

密度11.23克/厘米^3(人工合成者)，11.22克/厘米^3(计算)。

是汞矿床氧化带矿物。

（四）四角晶系：
etragonal system
属中级晶族。

特征对称元素为四重轴。

在惟一具有高次轴的c轴主轴方向存在四重轴或四重反轴特征对称元素的晶体归属于四方晶系。

四重高次轴的特征对称性决定了四方晶系晶体的二个副轴基向量和必与主轴垂直，和的大小相等，并彼此直交，即其晶胞必具有四方柱的形状，晶胞参数有a=b≠c，α=β=γ=90°的关系。

例如金红石（TiO2）和硫酸镍晶体等。

锡石的长柱状晶体（顶端另有斜生的小晶体）。

请注意看柱体的棱角发育成窄小晶面，此种晶体又叫“复四方”——四个主柱面，四个小柱面。

属于这个晶系的材料：锆石（ZrSiO4）、氟镁石（MgF2）、软锰矿（MnO2）等等
锆石
锆石是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石。

锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。

锆石的化学性质很稳定，所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石。

锆石有很多种，不同的锆石会有不同的颜色，如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等。

经过切割后的宝石级锆石很像是钻石。

锆石过去还被叫作锆英石或风信子石。

锆石可耐受3000℃以上的高温，因此可用作航天器的绝热材料
（五）立方晶系：
立方晶系晶体对称性最高，其晶体理想外形必具有能内接于(内)球面的几何特点。

立方晶系的特征对称性决定了此类晶体具有立方体形状的晶胞，三个具相等长度的基向量互相垂直，即其晶胞参数有a=b=c，α=β=γ=90°的特征。

属于立方晶系的有：面心立方晶胞、体心立方晶胞、简单立方晶胞。

典型的属于立方晶系的晶体如氯化钠晶体。

属于这个晶系的材料：金刚石（C）、铜（Cu）、硅（Si）等等
金刚石
金刚石俗称"金刚钻"。

也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是自然界由单质元素组成的粒子物质，是碳同素异形体(金刚石，石墨烯，富勒烯，碳纳米管，蓝丝黛尔石等)。

金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质，同时金刚石不是只有在地球才有产出，现发现在天体陨落的陨石中也有金刚石的生成态相。

简单立方晶胞：如同从一个体心立方晶胞中抽走一个体心球，此时立方体中就只剩下一个球，得到简单立方堆积。

根据已知的情况，只有金属钋（Po）是采用的这种堆积方式。

但是有人怀疑可能这是一种钋的非金属化合物，即在晶胞的体心位置填充了一个半径相对较小的非金属原子。

这种猜想需要到科学仪器升级到更高的水平才能验证！
（六）三角晶系：
trigonal system属中级晶族。

特征对称元素为三重对称轴。

在晶体外形或宏观物性中能呈现出具有惟一高次三重轴或三重反轴特征对称元素的晶体归属于三方晶系。

三方晶系是取菱形六面体的三方素晶格R，其晶格参数具有a=b=c, α=β=γ<120°≠90°的特征。

属于这个晶系的材料：刚玉（Al2O3）、锑（Sb）、明矾石（KAl3(SO4)2(OH)6）等等
刚玉
刚玉，名称源于印度，系矿物学名称。

刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体，分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。

刚玉硬度仅次于金刚石和立方氮化硼。

刚玉主要用于高级研磨材料，手表和精密机械的轴承材料。

作为激光发射材料的红宝石系人造晶体。

红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物，除星光效应外，只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。

红色的称为红宝石，而其他色调的刚玉在商业上统称蓝宝石。

刚玉(Corundum)名称源于印度，系矿物学名称，宝石学上具备宝石条件的称红宝石(Ruby)、蓝宝石(Sapphire)。

缅甸、斯里兰卡、泰国、越南、柬埔寨是世界上优质红宝石、蓝宝石最重要的供应国。

其他产出国还有中国、澳大利亚、美国、坦桑尼亚等
（七）六角晶系：
hexagonal system，有一个6次对称轴或者6次倒转轴，该轴是晶体的直立结晶轴C 轴。

另外三个水平结晶轴正端互成120度夹角。

轴角α=β=90°，γ=120°，轴单位a=b ≠c。

属于这个晶系的材料：石墨（C）、锌（Zn）、碘银矿（AgI）等等
石墨
典型的层状结构，碳原子成层排列，每个碳与相邻的碳之间等距相连，每一层中的碳按六方环状排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。

上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大得多(层内C-C间距=0.142nm，层间C-C间距=0.340nm)。