Antiszimmetria csoport

Az antiszimmetriacsoport a szimmetriaelméletben olyan transzformációkból álló csoport, amelyek nemcsak a tárgy geometriai helyzetét, hanem bizonyos kétértékű jellemzőit is megváltoztathatják. Ilyen kétértékű jellemző lehet például töltés (plusz-mínusz), szín (fekete-fehér), valós függvény előjele, forgásirány (fel-le).

Az antiszimmetriacsoportokat mágneses szimmetriacsoportoknak, valamint fekete-fehér szimmetriacsoportoknak is nevezik. Ezekkel a csoportokkal analógiaként bevezetik a többszínű szimmetriájú csoportokat (Belov-csoportok, mivel N. V. Belov akadémikus munkáiban javasolták ), amelyekben az objektum minden pontját már nem egy kétértékű, hanem egy többérték jellemzi. -értékes paraméter (szín).

Tartalom

Az antiszimmetria műveletei és elemei

A szokásos szimmetria-műveletek (forgatás, tükrözés, inverzió, fordítás és ezek kombinációi) mellé antiszimmetria-műveletek is hozzáadódnak - elforgatás színváltással (anti-forgás), visszaverődés színváltoztatással (anti-reflexió), inverzió színváltással ( anti-inverzió), fordítás színváltozással (antitransláció) és így tovább. Ennek megfelelően beszélhetünk antiszimmetria elemekről, amelyek magukban foglalják az antiszimmetria műveleteket.

Figyelembe kell venni azt a műveletet is, amely nem változtatja meg az objektum helyzetét, hanem megváltoztatja a színét - az antiazonosítás vagy az antiidentitás műveletét. Azokat a csoportokat, amelyekben jelen van ilyen művelet, szürkének nevezzük, mivel az objektum fehér és fekete része a tér minden pontjában egybeesik. Az ilyen csoportokat egyszerűen úgy kapjuk meg, hogy az anti-identitás műveletet hozzáadjuk a klasszikus szimmetriacsoporthoz, és számuk megegyezik a klasszikus szimmetriacsoportok számával. Maguk a klasszikus szimmetriacsoportok is az antiszimmetriacsoportok speciális esetei. A legnagyobb érdeklődésre azok a csoportok tartoznak, amelyek nem szürkék, és amelyekben szimmetriaelemek és antiszimmetriaelemek (vegyes polaritású csoportok) egyaránt vannak. Ezekben a csoportokban az antiszimmetria elemek csak páros sorrendűek lehetnek, mivel a páratlan sorrendű antiszimmetriaelemek tartalmazzák az antiazonosítás műveletét. Például a 3. antiszimmetriatengely (3. sorrend) nem lehetséges ezekben a csoportokban, de a 3. inverziós tengely (6. sorrend) lehetséges.

Két antiszimmetria-művelet szekvenciális végrehajtása vagy egy antiszimmetria-művelet 2-szeres végrehajtása kétszer vált előjelet, vagyis ennek eredményeként az előjel nem változik. Így két antiszimmetriaművelet szorzata a klasszikus szimmetriaművelethez vezet. Ezért nincsenek olyan csoportok, amelyek csak elemeket és antiszimmetria műveleteket tartalmaznak. Ezenkívül az antiszimmetria-pontcsoportokban az antiszimmetria-műveletek (de nem az elemek) száma megegyezik a klasszikus (monokróm) csoportok szimmetria-műveleteinek számával.

Az antiszimmetria pontcsoportjai

Bár az antiszimmetria fogalma bármely pontcsoportra alkalmazható, általában az antiszimmetria krisztallográfiai pontcsoportjait tekintjük . Összesen 58 fekete-fehér csoport, 32 klasszikus poláris csoport és 32 semleges szürke csoport van. Összesen 122 antiszimmetriapontcsoport. Az alábbiakban egy táblázat található mind a 122 krisztallográfiai antiszimmetriapontcsoportról. Általában Hermann–Mogen szimbólumokat használnak ezek ábrázolására , az antiszimmetriaelemeket a megfelelő szimmetriaelem szimbólumával jelölik körvonallal. A táblázat rövidítéseket ad.

Klasszikus szürke vegyes polaritású
egy egy'
egy 1 1' 1 '
2 21' 2'
m m1' m'
2/m 2/m1' 2/m' 2'/m 2'/m'
222 2221' 2'2'2
mm2 mm21' m'm'2 mm'2'
hmmm mmm1' én vagyok' mmm' én vagyok
négy 41' négy"
négy 4 1' 4 '
4/m 4/m1' 4/m' 4'/m' 4'/m
422 4221' 4'22' 42'2'
4 mm 4mm1' 4 perc perc 4'mm'
42 m _ 4 2m1' 4 2 perc 4'2 m ' 4'2 perc _
4/mm 4/mmm1' 4/m'm'm' 4/m'mm 4'/mmm' 4'/m'm'm 4/mm'm'
3 31' = 3'
3 3 1' 3 '
32 321' 32'
3 m 3 m1' 3 perc
3 m 3 m1' 3 m' 3 vagyok ' 3 vagyok_
6 61' 6'
6 6 1' 6 '
6/m 6/m1' 6/m' 6'/m' 6'/m
622 6221' 62'2' 6'2'2
6 mm 6mm1' 6 perc perc 6'mm'
6 m2 6 m21' 6 m'2' 6'm2 ' 6 perc 2 _
6/mm 6/mmm1' 6'/mmm' 6'/m'mm' 6/m'm'm' 6/m'mm 6/mm'm'
23 231'
m 3 m 3 1' m'3'_ _ _
432 4321' 4'32'
43 m _ 4 3m1' 4'3 m '
m 3 m m 3 m1' m' 3 'm' m' 3 'm m 3 m'
Klasszikus pontcsoportok és vegyes polaritású csoportok sztereografikus vetületei.

A szimmetria elemei feketével vannak jelölve. Piros - az antiszimmetria elemei.


egy

egy

1 '

2

2'

m

m'

2/m

2/m'

2'/m

2'/m'

222

2'2'2

mm2

m'm'2

mm'2'

hmmm

én vagyok'

mmm'

én vagyok

négy

négy"

négy

4 '

4/m

4/m'

4'/m'

4'/m

422

4'22'

42'2'

4 mm

4 perc perc

4'mm'

42 m _

4 2 perc

4'2 m '

4'2 perc _

4/mm

4/m'm'm'

4/m'mm

4'/mmm'

4'/m'm'm

4/mm'm'

3

3

3 '

32

32'

3 m

3 perc

3 m

3 m'

3 vagyok '

3 vagyok_

6

6'

6

6 '

6/m

6/m'

6'/m'

6/m'

622

62'2'

6'2'2

6 mm

6 perc perc

6'mm'

6 m2

6 m'2'

6'm2 '

6 perc 2 _

6/mm

6'/mmm'

6'/m'mm'

6/m'm'm'

6/m'mm

6/mm'm'

23

m 3

m'3'_ _ _

432

4'32'

43 m _

4'3 m '

m 3 m

m' 3 'm'

m' 3 'm

m 3 m'

Az antiszimmetria tércsoportjai (Shubnikov-csoportok)

Összesen 1191 fekete-fehér csoport, 230 klasszikus poláris csoport és 230 semleges szürke csoport van. Összesen - 1651 Shubnikov csoport.

Egyéb krisztallográfiai antiszimmetria csoportok

A különböző krisztallográfiai antiszimmetriacsoportok száma (a klasszikus szimmetriacsoportok számát zárójelben adjuk meg). [1] [2]

periodicitás A tér mérete
0 egy 2 3 négy
0 2. cikk (1) 5. cikk (2) 31 (10) 122 (32) 1202 (271)
egy 7. cikk (2) 31. cikk (7) 394 (75)
2 80 (17) 528 (80)
3 1651 (230)
négy 62227 (4894)

Irodalom

  • A. V. Szubnyikov. Véges alakzatok szimmetriája és antiszimmetriája, Szovjetunió Tudományos Akadémia Kiadója, 1951.
  • A. V. Shubnikov, V. A. Koptsik. Szimmetria a tudományban és a művészetben. 2. kiadás, átdolgozva és bővítve. M., 1972.
  • Yu. K. Egorov-Tismenko, G. P. Litvinskaya, Yu. G. Zagalskaya, Kristallográfia, Moszkvai Állami Egyetem, 1992.
  • Yu. K. Egorov-Tismenko, G. P. Litvinskaya, Theory of Crystal Symmetry, GEOS, 2000. (on-line elérhető: http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1163834 2011. novemberi archív másolat a Wayback Machine )
  • V. A. Koptsik, Shubnikov csoportok. M.: Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 1966.
  • AM Zamorzaev, Az egyszerű és többszörös antiszimmetria elmélete. Kishinev: Shtiintsa, 1976.
  • B. K. Vainshtein, V. M. Fridkin, V. L. Indenbom. Modern krisztallográfia. évfolyam 1. M.: Nauka, 1979.

Jegyzetek

  1. B. K. Weinstein, V. M. Fridkin, V. L. Indenbom. Modern krisztallográfia. évfolyam 1. M.: Nauka, 1979, 176. oldal.
  2. Bernd Souvignier, A négydimenziós mágneses pont- és tércsoportok, Z. Kristallogr. 221 (2006) 77-82

Linkek