晶系

晶系是晶体按对称特点分类时的类别。在晶体学中，根据晶体的特征和对称元素，将所有晶体分为7个晶系、14个空间点阵（称之为布拉维点阵）。

晶系（crystal system）

晶体根据其在晶体理想外形或综合宏观物理性质中呈现的特征对称元素可划分为立方、六方、三方、四方、正交、单斜、三斜等7类，是为7个晶系，分属于3个不同的晶族。高级晶族中只有一个立方晶系；中级晶族中有六方、四方和三方三个晶系；低级晶族中有正交、单斜和三斜三个晶系。

特征对称元素亦能确认与每种晶系对应晶胞的形状或晶胞参数相关性的特征。各晶系的晶胞类型一般用晶胞参数a、b、c和α、β、γ表示。其中a、b和c是晶胞三个边的长度，习惯上叫轴长，α、β和γ叫轴角，它们分别是b和c、a和c、a和b的夹角。如X高次轴方向四重轴或反轴的存在决定晶体属四方晶系并具有四方柱形状的晶胞，晶胞参数必有a=b≠c和α=β=γ=90°的相关性。

晶体通常可以分为七个不同的晶系，即等轴（立方）晶系、六角（六方）晶系、四方（正方）晶系、三角（三方、菱方）晶系、斜方（正交）晶系、单斜晶系、三斜晶系。

等轴晶系：正六面体（或称正立方体）；八面体；菱形十二面体；五角十二面体；四角三八面体；四面体；六面体与八面体的聚形

六方晶系：六方柱；六方双锥；六方柱和六方双锥的聚形

四方晶系：四方柱；四方双锥；四方柱和四方双锥的聚形

三方晶系：菱面体；复三方偏三角面体

斜方晶系：斜方柱；斜方双锥；两种斜方双锥的聚形

单斜晶系：斜方柱与三种平行双面的聚形

斜晶系：五种平行双面的聚形

诸晶系（在晶体外形和宏观物性中呈现的）特征对称元素如下：

立方晶系（等轴晶系）（cubic system）

有三个等长且互相垂直的结晶轴，4个立方体对角线方向的三重轴；

六方晶系（hexagonal system）

晶体有四个结晶轴，X高次轴方向的六重轴或六重反轴；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。

三方晶系（trigonal system）

和六方晶系一样具有四个结晶轴，X高次轴方向的三重轴或三重反轴；

四方晶系（tetragonal system）

三个互相垂直的结晶轴，X高次轴方向的四重轴或四重反轴；

正交晶系（orthorhombic system）

斜方晶系)三个互相垂直但是互不相等的结晶轴，三个结晶轴分别相当于三个互相垂直的二次轴。

单斜晶系（monoclinic system）

三个互不相等的结晶轴

三斜晶系（triclinic system）

三个互不相等且互相斜交的结晶轴。

在晶体学中，常根据晶胞外形即棱边长度之间的关系和晶轴之间的夹角情况对晶体进行分类。如分类时只考虑a、b、c是否相等，α、β、γ是否相等及它们是否呈直角等因素，而不涉及晶胞中原子的具体排列情况，这样可将所有晶体分成七种类型或称七个晶系，见下表。1848年布拉菲（A．Bravais）根据“每个阵点的周围环境相同”的要求，用数学分析法证明晶体中的空间点阵只有14种，并称之为布拉菲点阵。其晶胞如图所示，表则把它们归属于七个晶系。

14种布拉菲点阵的晶胞

展开[1]朱艳. 材料化学. 西北工业大学出版社, 2018-10: 27.

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[3]钱逸泰. 结晶化学导论 第4版. 中国科学技术大学出版社, 2022-09: 28.

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