在2.1.1节、2.5.5节,我们分别给出了晶体的初步定义和经典晶体学中的常用定义。准晶出现后,晶体学界开始讨论,晶体的定义是否有必要做修正。按照经典定义,准晶不属于晶体,但也不属于非晶体。准晶的发现打破了人们把“周期性”与“长程平移序”等同起来的观念。因此,在准晶发现之初,一些科学期刊用“晶体定律瓦解了吗”为题做了报道。国际晶体学联合会建议将晶体定义为:晶体是能够给出明锐衍射的固体。2002年,曾将两种菱面体非周期地堆砌于三维空间,并造出准晶格的Mackay提出了他的晶体定义:晶体是比它自身结构还小的结构。这个定义富于哲理,但没有得到积极的反应。德国晶体学杂志以“什么是晶体”为主题,在2007年第6期一连发表7篇文章公开地进行了“争鸣”。读者可在其网站免费下载来阅读。
总之,准晶的出现不但没有使晶体学定律瓦解,反而丰富了晶体学的内容,扩大了它的范畴。
本章结语
我们以对称性、周期性为主线介绍了几何晶体学的基本内容。晶体性质的对称,请读者参阅晶体物理学著作。实际上,世界处于对称与不对称之中。对称是相对的。对称不仅体现在晶体微观尺寸中,在艺术领域更是经常得到利用。在艺术中,对称意味着静止和约束,不对称意味着运动和松弛;对称有秩序和规律,不对称表示任意和偶然;对称拘于形式、刻板,不对称有生气。材料中的铁艺、陶艺和玻璃艺术品可把材料与艺术有机地结合在一起。
从晶体抽象出的空间格子反映了晶体质点周期性重复排列的规律。格子中的每个结点,其周围的环境是相同的;结点不代表晶体中的质点。晶面指数和晶向指数是本章重点,也是理解后续章节的基础。
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