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格子方

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數學中,格子方是二維歐幾里德空間中的一種晶格。它是整數晶格的二維形式,表示為Z2。它是按照它們的對稱羣分類的五種二維格子之一 。直立方形和對角線方形是迄今為止最常見的,它們可以方便地稱為直立方格和對角方格; 後者也稱為中心正方形格子
中文名
格子方
外文名
square lattice
學    科
數理科學
別    名
方格;正方晶格

目錄

格子方簡介

格子方是二維歐幾里德空間中的一種晶格。它是整數晶格的二維形式,表示為
。直立方形格子(圖1左邊)和對角線方形格子(圖1右邊)是迄今為止最常見的兩種格子方,它們可以方便地稱為直立方格和對角方格;後者也稱為中心正方形格子。兩者相差45°角,這與正方形格子可以被分割成兩個方格子格的事實相關,這在棋盤格的着色中很明顯 [1] 
圖1.方格子(左邊為直立方形格子,右邊為對角線方形格子) 圖1.方格子(左邊為直立方形格子,右邊為對角線方形格子)

格子方對稱性

正方形格子的對稱類別是圖p4m,具有這種平移對稱晶格的圖案有很多,但可能具有比晶格本身更少的對稱性。直立正方形格子可以看作是,對角正方形格子
倍放大大,且增加了正方形的中心。相應地,在添加直立正方形格子的正方形中心之後,我們有一個對角正方形格子,其網格尺寸是原始格子的尺寸的2倍,是具有4倍旋轉中心的正方形晶格。
關於反射軸有三種可能性 [2] 
(1)沒有反射軸,如圖2;
(2)在四個方向均有反射軸,如圖4;
(3)在兩個垂直方向上有反射軸,如圖3。
反射軸的交點形成一個正方形網格,與四重旋轉中心的正方形網格一樣好,並且方向相同,這些旋轉中心位於由反射軸形成的正方形的中心。
圖1.p4,[4,4] +,(442) 圖1.p4,[4,4] +,(442)
圖2.p4g,[4,4 + ],(4 * 2) 圖2.p4g,[4,4 + ],(4 * 2)
圖3.p4m,[4,4],(* 442) 圖3.p4m,[4,4],(* 442)
圖2為p4,其排列在2和4倍旋轉中心的晶格內(也適用於p4g和p4m),一個基本域用黃色表示。
圖3為p4g,其在兩個方向上有反射軸,而不是通過4倍旋轉中心。
圖4為p4m,其在四個方向上有反射軸,通過四重旋轉中心。在兩個方向上,反射軸的方向與p4g的方向相同且密度相同,但偏移。在另外兩個方向上,它們是線性的
密度因子。
參考資料
  • 1.    [1] Conway, John; Sloane, Neil J. A. (1999), Sphere Packings, Lattices and Groups, Springer, p. 106, ISBN 9780387985855.
  • 2.    [2]Field, Michael; Golubitsky, Martin (2009), Symmetry in Chaos: A Search for Pattern in Mathematics, Art, and Nature (2nd ed.), SIAM, p. 47, ISBN 9780898717709.