Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Калин Физическое материаловедение Том 1 Физика твердого тела 2007.pdf
Скачиваний:
2365
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
7.64 Mб
Скачать

личину упругих модулей кристалла, спектр упругих колебаний и тепловые характеристики кристаллов.

1.3.7. Предельные группы симметрии

Для конечных физических систем, наряду с кристаллографическими группами, большое значение имеют группы, содержащие оси симметрии бесконечного порядка. Такая симметрия характерна для физических полей, тел вращения и некоторых физических свойств кристаллов.

Предельными группами симметрии, или группами Кюри, назы-

ваются точечные группы симметрии, содержащие оси симметрии, бесконечного порядка. Кюри показал, что имеется 7 предельных точечных групп. Симметрия каждой из них наглядно изображается соответствующей геометрической фигурой (рис. 1.46).

Рис. 1.46. Геометрические фигуры, символизирующие предельные группы симметрии П. Кюри:

аконус вращающийся − , правый и левый; б − конус неподвижный − m;

в− цилиндр вращающийся − /m; г − цилиндр закрученный − 2, правый и левый;

д− цилиндр неподвижный − /mmm; е − шар закрученный − /, правый и левый;

ж− шар обычный − /m

1.Группа симметрии равномерно вращающегося кругового конуса с международным символом . Группа полярна и энантиоморфна, потому что конус может вращаться вправо и влево. Очевидно, группа является предельной для кристаллографических

82

групп 1, 2, 3, 4, 6. Группа содержит только одну ось бесконечного порядка (рис. 1.46,а).

2.Группа симметрии покоящегося кругового конуса m. Группа полярна, но не энантиоморфна, потому что, как уже говорилось, энантиоморфными называются фигуры, которые можно совместить друг с другом только путем зеркального отражения (рис. 1.46,б). Такова симметрия однородного электрического поля: вектор его напряженности E является полярным вектором, т.е. группа m − группа симметрии полярного вектора. Группа содержит ось симметрии бесконечного порядка и бесконечное число продольных плоскостей симметрии.

3.Группа симметрии вращающегося цилиндра /m. Группа содержит ось симметрии бесконечного порядка, поперечную плоскость симметрии и центр симметрии. Ось симметрии не полярна, поскольку оба ее конца можно совместить друг с другом путем отражения в поперечной плоскости симметрии.

Цилиндр, вращающийся вправо, можно совместить с цилиндром, вращающимся влево, отражая его в имеющемся центре симметрии или просто перевернув и наложив один на другой, без отражения. Поэтому в этой группе нет энантиоморфных форм (рис. 1.46,в).

Симметрией /m обладает поле постоянного магнита, вектор напряженности которого H является аксиальным вектором, т.е.

группа /m − группа симметрии аксиального вектора.

4.Группа симметрии 2 цилиндра, концы которого закручены в разные стороны. Группа содержит ось симметрии бесконечного порядка и бесконечное число поперечных осей 2 (рис. 1.46,г). Группа неполярная, но энантиоморфная.

Такая симметрия характерна для удельного вращения плоскости поляризации в анизотропной среде.

5.Группа симметрии покоящегося цилиндра /mmm. Группа содержит ось симметрии бесконечного порядка, одну поперечную

ибесконечное множество продольных плоскостей симметрии, бесконечное множество поперечных осей 2 и центр симметрии (рис. 1.46,д).

Такова симметрия однородного поля одноосных сжимающих или растягивающих механических напряжений.

83