Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-1
Geometrische
Kristallographie
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-2
Geometrische Kristallographie am Beispiel Gold
2
Kristallsysteme
Koordinatensysteme
(1-1-1)
Blick II [100]
(100)
Indizes
Symmetrie
-elemente
Kristallklassen
(hier,kub,hex`oktaedrisch)
Kristallformen
Oktaeder-
Fl?che
Projektionen
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-3
Geometrische Kristallographie
II-a,Einleitung
II-b,Kristallsysteme
II-c,Indizes
II-d,Projektionen
II-e,Symmetrieelemente
II-f,Kristallklassen
II-g,Zwillinge
II-h,Kurztest
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-4
1.1 Der kristalline Zustand
(Definition der Begriffe,Kristall
Mineral
Kristallstruktur)
1.2 Die 7 Kristallsysteme
II-b,Kristallsysteme2
Kristall-
systeme
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-5
Kristall:
form- und volumenbest?ndig
periodisch homogen
anisotrop
Gas:
form- und volumenvariabel
statistisch homogen
isotrop
Flüssigkeit:
formvariabel,volumeninvariant
statistisch homogen
isotrop
Der kristalline Zustand
2
Kristall-
systeme
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-6
Ein Kristall ist ein anisotroper K?rper,
der eine dreidimensional periodische Anordnung
der Bausteine besitzt.
2
Kristall-
systeme
Der Kristall-Begriff
alternativ:
Ein Kristall ist durch eine vollst?ndige Ordnung
langer Reichweite gekennzeichnet.
(Diese Definition erlaubt?nicht ganz streng geordnete
Strukturen“,u.a,Realkristalle mit Kristallbaufehlern,
inkommensurable Kristalle und Quasikristalle.)
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-7
Etymologie,
lat,?mina,- Schacht
minare,- Bergbau
minera,- Erzstufe
Ein Mineral ist ein stofflich
(d.h,chemisch und strukturell)
homogener,natürlicher Bestandteil der Gesteine.
2
Kristall-
systeme
Der Mineral-Begriff
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-8
isotrop
anisotrop
2
Kristall-
systeme
Anisotropie
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-9
statistisch homogen periodisch homogen
2
Kristall-
systeme
Homogenit?t
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-10
Atomart
A
B
C
Die Kristallstruktur ist durch die Raumkoordinaten der atomaren Bausteine
bestimmt,Die Kenntnis der Symmetrie vereinfacht die Beschreibung.
Kristallstruktur
=
Basis
+
Gitter
2
Kristall-
systeme
Kristallstruktur
a
b
Gitter-
konstanten:
a
b
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-11
Symmetrie bedeutet gesetzmige Wiederholung eines Motivs.
(Alle Deckoperationen hei?en Symmetrieoperationen.)
2
Kristall-
systeme
Symmetrieeigenschaften
Sind ein Punkt,eine Gerade oder eine Ebene dadurch ausgezeichnet,
da? sie nach Einwirkung einer Symmetrieoperation am Ort verbleiben,
so nennt man sie das zugeh?rige Symmetrieelement.
Die Kenntnis der Symmetrieelemente bringt erhebliche Vorteile
bei der Beschreibung von Kristallstruktur und -eigenschaften.
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-12
Allen Gittern gemeinsam ist die Translationssymmetrie.
(Einwirkung von 3 nicht komplanaren Gitter-Translationen auf einen Punkt
Raumgitter)
2
Kristall-
systeme
Translationssymmetrie
Andere Symmetrieeigenschaften treten nicht
notwendigerweise in jedem Gitter auf.
Die Translationssymmetrie schr?nkt die Zahl
denkbarer Symmetrieelemente drastisch ein.
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-13
Die in der Kristallographie üblichen Koordinatensysteme werden
durch
drei nicht notwendigerweise orthogonale Basisvektoren a,b,c
mit verschiedenen L?ngen a,b,c definiert.
2
Kristall-
systeme
Koordinatensysteme
Per Konvention wird ein rechtsh?ndiges System gew?hlt,
Die Reihenfolge der Koordinatenachsen a,b und c ist wie
Daumen,Zeigefinger und Mittelfinger der rechten Hand,
α ist der Winkel zwischen b und c,
β ist der Winkel zwischen c und a und
γ ist der Winkel zwischen a und b.
a
c
b
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-14
Achsensystem:
Elementarzelle:
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
= 90°
Würfel
2
Kristall-
systeme
Kubisches Kristallsystem
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-15
Achsensystem:
Elementarzelle:
a
1
= a
2
≠ c
α
1
= α
2
= γ = 90°
Tetragonales Prisma
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Tetragonales Kristallsystem
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Kapitel
Folie
II-16
Beispiel
Topas
Achsensystem:
Elementarzelle:
a ≠ b ≠ c
α = β = γ = 90°
Quader
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Orthorhombisches Kristallsystem
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Folie
II-17
Achsensystem:
Elementarzelle:
a
1
= a
2
≠ c
α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
oder a
1
= a
2
= a
3
≠ c
1/3 hexagonales Prisma
a
1
a
2
a
3
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Hexagonales Kristallsystem
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-18
Achsensystem:
Elementarzelle:
Rhomboedrisch:
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
≠ 90°
Rhomboeder
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Trigonal/Rhomboedrisches Kristallsystem
oder hexagonale Aufstellung
a
1
= a
2
= a
3
≠ c α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-19
Achsensystem:
Elementarzelle:
a ≠ b ≠ c
α = γ = 90°,β > 90°
oder α = β = 90°,γ > 90°
Parallelepiped
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Monoklines Kristallsystem
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Kapitel
Folie
II-20
Achsensystem:
Elementarzelle:
a ≠ b ≠ c
α≠β≠γ
Parallelepiped
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Triklines Kristallsystem
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Kapitel
Folie
II-21
Kubisch
Tetragonal
Orthorhombisch
Hexagonal
Trigonal/
Rhomboedrisch
Monoklin
Triklin
a
1
= a
2
= a
3
α = β = γ = 90°
a
1
= a
2
≠ c α = β = γ = 90°
a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90°
a
1
= a
2
≠ c α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
a
1
= a
2
≠ c α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
≠ 90°
a ≠ b ≠ c α = γ = 90°,β > 90°
a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ
1,Kristall,3-dimensional periodisch,anisotrop
2,Kristallstruktur = Gitter + Basis
3,Es gibt 7 Kristallsysteme.
x unabh,beschreibende Gren
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
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Kapitel
Folie
II-22
übungsfrage 1
Leiten Sie für die 7 Kristallsysteme
Gleichungen zur Berechnung der
Elementarzellenvolumina ab !
Hinweis,V = a?(b × c) = det A
1.2
Kristall-
systeme
Folie
1.2.9
übung
1
1.
Kristall-
systeme
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Kapitel
Folie
II-23
2.1 Gitterpunkte
2.2 Gittergeraden
2.3 Netzebenen
2.4 Sonderfall,Hexagonal
2.5 Rationalit?tsprinzip
2.6 Zonen
2.
Indizes
Kapitel 2,Indizes
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II-24
Koordinatentripel:
Beispiele:
uvw?
100
110
111
a
b
c
2.
Indizes
Gitterpunkte
2.1
Gitter-
punkte
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II-25
Geradenindizes:
Beispiele:
[uvw]
[100] [010]
[001] [111]
a
b
c
2.
Indizes
Gittergeraden
2.2
Gitter-
geraden
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II-26
Geradenindizes:
Beispiele:
<uvw>
Schar?quivalenter Gittergeraden
<310> [3-10]
a
b
2.
Indizes
Gittergeraden
2.2
Gitter-
geraden
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Folie
II-27
Millersche Indizes:
(hkl);
sie sind als das kleinste ganzzahlige
Vielfache der reziproken
Achsenabschnitte definiert.
a
b
c
Beispiel:
(525)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Folie
II-28
Richtungskosinus,cos α
a
=OM/OA,analog cos α
b,c
cos α
a
,cos α
b
,cos α
c
= 1/OA,1/OB,1/0C = 1/ma,1/nb,1/pc
m,n,p,Achsenabschnitte
Ersetzung,1/m=h,1/n=k,1/p=l
a
b
c
A
B
C
M
Beispiel:
(525)
O
Millersche Indizes sind ganzzahlig und teilerfremd.
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Folie
II-29
cos α
a
,cos α
b
,cos α
c
= h/a,k/b,l/c
Mit den Richtungskosinussen,d.h,mit Winkelmessungen,
kann das L?ngenverh?ltnis der Gitterkonstanten ermittelt
werden.
a
b
c
A
B
C
M
Beispiel:
(525)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Kapitel
Folie
II-30
b
a
Die Millerschen Indizes (hkl) geben nicht nur die Lage einer
Netzebene,sondern die einer unendlichen Parallelschar an.
Hochindizierte Netzebenen haben kleinere Abst?nde.
(100)
(-100)
(1-10)
(-110)
(210)
(-2-10)
(310)
(-3-10)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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II-31
Beispiel Würfel (Hexaeder)
(100)
(010)
(001)
(0-10)
(00-1)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
Anmerkung:
Bei negativen Indizes wird
das Minuszeichen
korrekterweise über die
Zahl geschrieben,z.B,(100),
Gesprochen wird?minus eins null null“.
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Kapitel
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II-32
Achsensystem
Millersche Indizes
(hkl)
aber,b.w.
a
1
= a
2
≠ c
α = β = 90°,γ = 120°
a
1
a
2
2.
Indizes
Sonderfall,Hexagonal
2.4
Hexa-
gonal
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Kapitel
Folie
II-33
Achsensystem
=> Miller-Bravais- Indizes (hkil)
[uvtw]
Umrechnungen,
a
1
= a
2
= a
3
≠ c
a
1
a
2
a
3
Netzebenen,h + k + i = 0,d.h,i = -(h + k)
Geraden,[UVW] = [u-t v-t w] = [2u+v u+2v w]
[uvtw] = [(2U-V)/3 (2V-U)/3 (-U-V)/3 W]
2.
Indizes
Sonderfall,Hexagonal
2.4
Hexa-
gonal
Institut für Mineralogie,Kristallographie
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Kapitel
Folie
II-34
Achsensystem
=> rhomboedrische
Millersche- Indizes
(hkl) [uvw]
Umrechnungen:
a
1
a
2
a
3
Netzebenen,(HKL) = (h-i+l k-h+l i-k+l)
(hkil) = (H-K K-L L-H H+K+L)
Geraden,[UVW] = [u+w v-u+w w-v]
(mit dreigliedrigen hexagonalen Indizes [uv.w])
[uv.w] = [2U-V-W U+V-2W U+V+W]
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
= 90°
2.
Indizes
Umrechnung Rhomboedrisch <—> Hexagonal
2.4
Hexa-
gonal
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Kapitel
Folie
II-35
Rationalit?t des Verh?ltnisses der Achsenabschnitte
gegeneinander geneigter Netzebenen
Die Indizes der meisten und vor allem der wichtigsten
Kristallfl?chen lassen sich durch kleine Zahlen
ausdrücken.
2.
Indizes
Rationalit?tsprinzip
2.5
Ratio-
nalit?ts-
prinzip
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-36
Eine Schar von Kristallfl?chen (Netzebenen),deren
Schnittkanten parallel verlaufen,nennt man eine Zone.
Fl?chen,die einer Zone angeh?ren,hei?en tautozonal.
Die Richtung der Schnittkanten wird als Zonenachse
bezeichnet.
Zonenachse
2.
Indizes
Zonen
2.6
Zonen
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-37
Beispiel,Topas
Die Indizes der Zonenachse [uvw] zu den Ebenen (hkl) und (hkl) lauten:
u,v,w = (kl-kl),(lh-lh),(hk-hk)
Zonengleichung,
Eine Netzebene (hkl) geh?rt zu einer Zone [uvw],
wenn hu + kv + lw = 0
2.
Indizes
Zonen
2.6
Zonen
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II-38
Gittergeraden
Netzebenen
(Millersche Indizes)
diskret symmetrie?quivalent
[uvw] <uvw>
Achsenabschnitte
(hkl) {hkl}
reziproke Achsenabschnitte
2.
Indizes
Achten Sie auf die richtigen Klammern !!
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II-39
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-1
Geometrische
Kristallographie
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Folie
II-2
Geometrische Kristallographie am Beispiel Gold
2
Kristallsysteme
Koordinatensysteme
(1-1-1)
Blick II [100]
(100)
Indizes
Symmetrie
-elemente
Kristallklassen
(hier,kub,hex`oktaedrisch)
Kristallformen
Oktaeder-
Fl?che
Projektionen
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-3
Geometrische Kristallographie
II-a,Einleitung
II-b,Kristallsysteme
II-c,Indizes
II-d,Projektionen
II-e,Symmetrieelemente
II-f,Kristallklassen
II-g,Zwillinge
II-h,Kurztest
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-4
1.1 Der kristalline Zustand
(Definition der Begriffe,Kristall
Mineral
Kristallstruktur)
1.2 Die 7 Kristallsysteme
II-b,Kristallsysteme2
Kristall-
systeme
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-5
Kristall:
form- und volumenbest?ndig
periodisch homogen
anisotrop
Gas:
form- und volumenvariabel
statistisch homogen
isotrop
Flüssigkeit:
formvariabel,volumeninvariant
statistisch homogen
isotrop
Der kristalline Zustand
2
Kristall-
systeme
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-6
Ein Kristall ist ein anisotroper K?rper,
der eine dreidimensional periodische Anordnung
der Bausteine besitzt.
2
Kristall-
systeme
Der Kristall-Begriff
alternativ:
Ein Kristall ist durch eine vollst?ndige Ordnung
langer Reichweite gekennzeichnet.
(Diese Definition erlaubt?nicht ganz streng geordnete
Strukturen“,u.a,Realkristalle mit Kristallbaufehlern,
inkommensurable Kristalle und Quasikristalle.)
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-7
Etymologie,
lat,?mina,- Schacht
minare,- Bergbau
minera,- Erzstufe
Ein Mineral ist ein stofflich
(d.h,chemisch und strukturell)
homogener,natürlicher Bestandteil der Gesteine.
2
Kristall-
systeme
Der Mineral-Begriff
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-8
isotrop
anisotrop
2
Kristall-
systeme
Anisotropie
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-9
statistisch homogen periodisch homogen
2
Kristall-
systeme
Homogenit?t
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-10
Atomart
A
B
C
Die Kristallstruktur ist durch die Raumkoordinaten der atomaren Bausteine
bestimmt,Die Kenntnis der Symmetrie vereinfacht die Beschreibung.
Kristallstruktur
=
Basis
+
Gitter
2
Kristall-
systeme
Kristallstruktur
a
b
Gitter-
konstanten:
a
b
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-11
Symmetrie bedeutet gesetzmige Wiederholung eines Motivs.
(Alle Deckoperationen hei?en Symmetrieoperationen.)
2
Kristall-
systeme
Symmetrieeigenschaften
Sind ein Punkt,eine Gerade oder eine Ebene dadurch ausgezeichnet,
da? sie nach Einwirkung einer Symmetrieoperation am Ort verbleiben,
so nennt man sie das zugeh?rige Symmetrieelement.
Die Kenntnis der Symmetrieelemente bringt erhebliche Vorteile
bei der Beschreibung von Kristallstruktur und -eigenschaften.
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-12
Allen Gittern gemeinsam ist die Translationssymmetrie.
(Einwirkung von 3 nicht komplanaren Gitter-Translationen auf einen Punkt
Raumgitter)
2
Kristall-
systeme
Translationssymmetrie
Andere Symmetrieeigenschaften treten nicht
notwendigerweise in jedem Gitter auf.
Die Translationssymmetrie schr?nkt die Zahl
denkbarer Symmetrieelemente drastisch ein.
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-13
Die in der Kristallographie üblichen Koordinatensysteme werden
durch
drei nicht notwendigerweise orthogonale Basisvektoren a,b,c
mit verschiedenen L?ngen a,b,c definiert.
2
Kristall-
systeme
Koordinatensysteme
Per Konvention wird ein rechtsh?ndiges System gew?hlt,
Die Reihenfolge der Koordinatenachsen a,b und c ist wie
Daumen,Zeigefinger und Mittelfinger der rechten Hand,
α ist der Winkel zwischen b und c,
β ist der Winkel zwischen c und a und
γ ist der Winkel zwischen a und b.
a
c
b
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-14
Achsensystem:
Elementarzelle:
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
= 90°
Würfel
2
Kristall-
systeme
Kubisches Kristallsystem
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und Materialwissenschaft
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Folie
II-15
Achsensystem:
Elementarzelle:
a
1
= a
2
≠ c
α
1
= α
2
= γ = 90°
Tetragonales Prisma
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Tetragonales Kristallsystem
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II-16
Beispiel
Topas
Achsensystem:
Elementarzelle:
a ≠ b ≠ c
α = β = γ = 90°
Quader
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Orthorhombisches Kristallsystem
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Folie
II-17
Achsensystem:
Elementarzelle:
a
1
= a
2
≠ c
α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
oder a
1
= a
2
= a
3
≠ c
1/3 hexagonales Prisma
a
1
a
2
a
3
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Hexagonales Kristallsystem
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-18
Achsensystem:
Elementarzelle:
Rhomboedrisch:
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
≠ 90°
Rhomboeder
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Trigonal/Rhomboedrisches Kristallsystem
oder hexagonale Aufstellung
a
1
= a
2
= a
3
≠ c α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-19
Achsensystem:
Elementarzelle:
a ≠ b ≠ c
α = γ = 90°,β > 90°
oder α = β = 90°,γ > 90°
Parallelepiped
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Monoklines Kristallsystem
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-20
Achsensystem:
Elementarzelle:
a ≠ b ≠ c
α≠β≠γ
Parallelepiped
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Triklines Kristallsystem
Institut für Mineralogie,Kristallographie
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Kapitel
Folie
II-21
Kubisch
Tetragonal
Orthorhombisch
Hexagonal
Trigonal/
Rhomboedrisch
Monoklin
Triklin
a
1
= a
2
= a
3
α = β = γ = 90°
a
1
= a
2
≠ c α = β = γ = 90°
a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90°
a
1
= a
2
≠ c α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
a
1
= a
2
≠ c α
1
= α
2
= 90°,γ = 120°
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
≠ 90°
a ≠ b ≠ c α = γ = 90°,β > 90°
a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ
1,Kristall,3-dimensional periodisch,anisotrop
2,Kristallstruktur = Gitter + Basis
3,Es gibt 7 Kristallsysteme.
x unabh,beschreibende Gren
1.2
Kristall-
systeme
1.
Kristall-
systeme
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-22
übungsfrage 1
Leiten Sie für die 7 Kristallsysteme
Gleichungen zur Berechnung der
Elementarzellenvolumina ab !
Hinweis,V = a?(b × c) = det A
1.2
Kristall-
systeme
Folie
1.2.9
übung
1
1.
Kristall-
systeme
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-23
2.1 Gitterpunkte
2.2 Gittergeraden
2.3 Netzebenen
2.4 Sonderfall,Hexagonal
2.5 Rationalit?tsprinzip
2.6 Zonen
2.
Indizes
Kapitel 2,Indizes
Institut für Mineralogie,Kristallographie
und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-24
Koordinatentripel:
Beispiele:
uvw?
100
110
111
a
b
c
2.
Indizes
Gitterpunkte
2.1
Gitter-
punkte
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und Materialwissenschaft
Kapitel
Folie
II-25
Geradenindizes:
Beispiele:
[uvw]
[100] [010]
[001] [111]
a
b
c
2.
Indizes
Gittergeraden
2.2
Gitter-
geraden
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Kapitel
Folie
II-26
Geradenindizes:
Beispiele:
<uvw>
Schar?quivalenter Gittergeraden
<310> [3-10]
a
b
2.
Indizes
Gittergeraden
2.2
Gitter-
geraden
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Kapitel
Folie
II-27
Millersche Indizes:
(hkl);
sie sind als das kleinste ganzzahlige
Vielfache der reziproken
Achsenabschnitte definiert.
a
b
c
Beispiel:
(525)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Kapitel
Folie
II-28
Richtungskosinus,cos α
a
=OM/OA,analog cos α
b,c
cos α
a
,cos α
b
,cos α
c
= 1/OA,1/OB,1/0C = 1/ma,1/nb,1/pc
m,n,p,Achsenabschnitte
Ersetzung,1/m=h,1/n=k,1/p=l
a
b
c
A
B
C
M
Beispiel:
(525)
O
Millersche Indizes sind ganzzahlig und teilerfremd.
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Kapitel
Folie
II-29
cos α
a
,cos α
b
,cos α
c
= h/a,k/b,l/c
Mit den Richtungskosinussen,d.h,mit Winkelmessungen,
kann das L?ngenverh?ltnis der Gitterkonstanten ermittelt
werden.
a
b
c
A
B
C
M
Beispiel:
(525)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Kapitel
Folie
II-30
b
a
Die Millerschen Indizes (hkl) geben nicht nur die Lage einer
Netzebene,sondern die einer unendlichen Parallelschar an.
Hochindizierte Netzebenen haben kleinere Abst?nde.
(100)
(-100)
(1-10)
(-110)
(210)
(-2-10)
(310)
(-3-10)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
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Kapitel
Folie
II-31
Beispiel Würfel (Hexaeder)
(100)
(010)
(001)
(0-10)
(00-1)
2.
Indizes
Netzebenen
2.3
Netz-
ebenen
Anmerkung:
Bei negativen Indizes wird
das Minuszeichen
korrekterweise über die
Zahl geschrieben,z.B,(100),
Gesprochen wird?minus eins null null“.
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Kapitel
Folie
II-32
Achsensystem
Millersche Indizes
(hkl)
aber,b.w.
a
1
= a
2
≠ c
α = β = 90°,γ = 120°
a
1
a
2
2.
Indizes
Sonderfall,Hexagonal
2.4
Hexa-
gonal
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Kapitel
Folie
II-33
Achsensystem
=> Miller-Bravais- Indizes (hkil)
[uvtw]
Umrechnungen,
a
1
= a
2
= a
3
≠ c
a
1
a
2
a
3
Netzebenen,h + k + i = 0,d.h,i = -(h + k)
Geraden,[UVW] = [u-t v-t w] = [2u+v u+2v w]
[uvtw] = [(2U-V)/3 (2V-U)/3 (-U-V)/3 W]
2.
Indizes
Sonderfall,Hexagonal
2.4
Hexa-
gonal
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Kapitel
Folie
II-34
Achsensystem
=> rhomboedrische
Millersche- Indizes
(hkl) [uvw]
Umrechnungen:
a
1
a
2
a
3
Netzebenen,(HKL) = (h-i+l k-h+l i-k+l)
(hkil) = (H-K K-L L-H H+K+L)
Geraden,[UVW] = [u+w v-u+w w-v]
(mit dreigliedrigen hexagonalen Indizes [uv.w])
[uv.w] = [2U-V-W U+V-2W U+V+W]
a
1
= a
2
= a
3
α
1
= α
2
= α
3
= 90°
2.
Indizes
Umrechnung Rhomboedrisch <—> Hexagonal
2.4
Hexa-
gonal
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Kapitel
Folie
II-35
Rationalit?t des Verh?ltnisses der Achsenabschnitte
gegeneinander geneigter Netzebenen
Die Indizes der meisten und vor allem der wichtigsten
Kristallfl?chen lassen sich durch kleine Zahlen
ausdrücken.
2.
Indizes
Rationalit?tsprinzip
2.5
Ratio-
nalit?ts-
prinzip
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Kapitel
Folie
II-36
Eine Schar von Kristallfl?chen (Netzebenen),deren
Schnittkanten parallel verlaufen,nennt man eine Zone.
Fl?chen,die einer Zone angeh?ren,hei?en tautozonal.
Die Richtung der Schnittkanten wird als Zonenachse
bezeichnet.
Zonenachse
2.
Indizes
Zonen
2.6
Zonen
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Folie
II-37
Beispiel,Topas
Die Indizes der Zonenachse [uvw] zu den Ebenen (hkl) und (hkl) lauten:
u,v,w = (kl-kl),(lh-lh),(hk-hk)
Zonengleichung,
Eine Netzebene (hkl) geh?rt zu einer Zone [uvw],
wenn hu + kv + lw = 0
2.
Indizes
Zonen
2.6
Zonen
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Kapitel
Folie
II-38
Gittergeraden
Netzebenen
(Millersche Indizes)
diskret symmetrie?quivalent
[uvw] <uvw>
Achsenabschnitte
(hkl) {hkl}
reziproke Achsenabschnitte
2.
Indizes
Achten Sie auf die richtigen Klammern !!
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Kapitel
Folie
II-39