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結晶系

索引 結晶系

結晶系(けっしょうけい、)は、結晶学における結晶の分類方法の1つ。 結晶は並進対称性を有するものと定義される。つまり空間的に原子や分子が繰り返しパターンを持って並んでおり、全ての結晶が、軸方向にある一定の距離ずらしたものが元のものと一致するという性質を有する。(どの空間群にも並進群が部分群として含まれており、結晶構造の特徴は三次元空間における周期性にあるから、並進群の具体化(幾何学的表現)が結晶格子である。) 結晶の対称性の分類として、7つの晶系(三斜格子、単斜格子、斜方格子など)、点群(ある点を中心とした回転操作や反転操作などで分類されるもの)、空間群(P21/nなど、230種類ある)などの分類方法がある。結晶構造の対称性は230種類の空間群のうちの1つで記述できる。 この中で点群には様々な対称性があり得るが、結晶の並進対称性を満たすものと満たさないものがある。例えばある点を中心に72度回転させたものがもとのものと一致する配列は存在しうるが、このものは並進対称性を持たないため結晶では無いとされてきた。このようなものの例として準結晶が挙げられる(現在の定義では準結晶も結晶に含まれるが、結晶系とは別の議論なので省略する)。つまり5回対称性を有する点群は存在するが、5回対称性を有する結晶は存在しない。 これらのことを踏まえると、結晶の格子点が属する点群は次の7種類に分類される。.

19 関係: 培風館単斜晶系学術用語集対称性三斜晶系幾何学ヘルマン・モーガン記号周期シェーンフリース記号空間群立方晶系結晶構造点群直方晶系部分群正方晶系文部省日本学術振興会3次元

培風館

株式会社培風館(ばいふうかん)は、理学、工学、心理学などの大学向け教科書を中心とした出版社である。 創業者は山本慶治(1881-1963)。山本は兵庫県の豪農の家に生まれ、1908年東京高等師範学校英語科卒、1910年同教育研究科修了、奈良女子高等師範学校講師。岡本米蔵の紐育土地会社に勤務、その出版部門常務となり、1938年培風館として独立。当初は東京高等師範学校の教科書を刊行していた。1962年その長男の山本俊一(1910-2008、東大工学部卒)が社長となり、67年次男の山本健二(1912-93)が継ぐ。健二の死後その子の山本格が社長となる。.

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単斜晶系

単斜晶系の例:正長石 単斜晶系(たんしゃしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純単斜格子・底心単斜格子の2種類。 結晶系は、3つのベクトルで表現できるが、単斜晶系では、直方晶系のように異なる長さのベクトルで表される。これらのベクトルは、底面が平行四辺形の直角柱を形成する。従って、2組のベクトルが直角に交わっているが、3つ目の組は90°にならない。.

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学術用語集

学術用語集(がくじゅつようごしゅう)とは、.

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対称性

対称性(たいしょうせい、ラテン語・ギリシャ語: συμμετρία symmetria, 独:Symmetrie, 英:symmetry)とは、ある変換に関して不変である性質である。 英語を音訳したシンメトリーと呼ぶこともあるが、2つのmは同時に発音されるため、英語の発音は「シメトリー」に近い。.

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三斜晶系

三斜晶系の例:微斜長石 三斜晶系 (a ≠ b ≠ cかつα ≠ β ≠ γ) 三斜晶系(さんしゃしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純三斜格子の1種類のみ。 結晶系は、3つのベクトルで表現できる。三斜晶系では、直方晶系のように異なる長さのベクトルで表される。さらに、互いに直交するベクトルはない。14個のブラベー格子の中で最も対称性が低いものであり、全ての格子が持つ最小限の対称性のみ持つ。.

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幾何学

最先端の物理学でも用いられるカラビ-ヤウ多様体の一種。現代幾何学では図も書けないような抽象的な分野も存在する。 幾何学(きかがく、)は、図形や空間の性質について研究する数学の分野である広辞苑第六版「幾何学」より。イエズス会マテオ・リッチによる geometria の中国語訳である。以前は geometria の冒頭の geo- を音訳したものであるという説が広く流布していたが、近年の研究により否定されている。 もともと測量の必要上からエジプトで生まれたものだが、人間に認識できる図形に関する様々な性質を研究する数学の分野としてとくに古代ギリシャにて独自に発達しブリタニカ国際大百科事典2013小項目版「幾何学」より。、これらのおもな成果は紀元前300年ごろユークリッドによってユークリッド原論にまとめられた。その後中世以降のヨーロッパにてユークリッド幾何学を発端とする様々な幾何学が登場することとなる。 幾何学というとユークリッド幾何学のような具体的な平面や空間の図形を扱う幾何学が一般には馴染みが深いであろうが、対象や方法、公理系などが異なる多くの種類の幾何学が存在し、現代においては微分幾何学や代数幾何学、位相幾何学などの高度に抽象的な理論に発達・分化している。 現代の日本の教育では、体系的な初等幾何学はほぼ根絶されかけたが、近年、中・高の数学教育で線型幾何/代数幾何を用いない立体を含む、本格的な綜合幾何は見直されつつある。.

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ヘルマン・モーガン記号

ヘルマン・モーガン記号(または国際記号)とは、結晶の点群や空間群、それらに含まれる対称要素の記述に用いられる記号である。ドイツの結晶学者カール・ヘルマンとフランスの鉱物学者シャルル=ヴィクトル・モーガンの名前に因んで名付けられた。.

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周期

周期(しゅうき)は、定期的に同じことが繰り返される事象において、任意のある時点の状態に一度循環して戻るまでの期間(時間)または段数のことである。 周期を数える場合は、事象1回の循環を1周期と表す。「2周期」、「3周期」、「半周期」というような使い方をする。.

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シェーンフリース記号

ェーンフリース記号(シェーンフリースきごう、)とは、点群を記述、即ち、対象とする図形や物体の対称性を記述するために用いられる記法の一つである。主に分子に対して用いられることが多い。 他に、点群を記述するための記法としては、ヘルマン・モーガン記号(国際記法、)がある。これは、主に結晶の対称性を記述するのに用いられる。 ドイツの数学者、アーサー・モーリッツ・シェーンフリース(Arthur Moritz Schönflies)に因む。.

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空間群

間群(くうかんぐん、)は、結晶構造の対称性を記述するのに用いられる群である。群の元となる対称操作は、点群での対称操作(恒等操作、回転操作、鏡映操作、反転操作、回映操作、回反操作)に加え、並進操作(すべての点を平行に移動させる操作)である。 空間群は全部で230種類あり、すべての結晶はそのうちの1つに属している。ただし、原子の配列は原子の性質や化学結合によるため、大半の結晶構造は100種類程度の空間群に含まれる。 空間群を記述する方法には、ヘルマン・モーガン記号(Hermann-Mauguin)とシェーンフリース記号(Schoenflies)の2つがある。.

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立方晶系

立方晶系(りっぽうしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純立方格子・体心立方格子・面心立方格子の3種類。 単位胞の軸と角はa1.

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結晶構造

結晶構造(けっしょうこうぞう) とは、結晶中の原子の配置構造のことをいう。.

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点群

数学における点群(てんぐん、point group)とはある図形の形を保ったまま行う移動操作のうち、少なくとも1つの不動点を持つものを元とする群のこと。 このような抽象的な群の概念を導入することによって、物理学や化学における結晶や分子対称性を数学的に記述することができる。そのような応用との関係からふつう3次元ユークリッド空間における変換の範疇で考えることが多い。.

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直方晶系

方晶系(ちょくほうしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純直方格子・体心直方格子・面心直方格子・底心直方格子の4種類。古くは「斜方晶系(しゃほうしょうけい)」の訳語があてられたが、現在は「直方晶系」の訳語が推奨される(後述)。 直方晶系の結晶構造は、直交する対のうちの2つに沿って正六面体格子を異なる因子で伸ばすことにより得られるものであり、その結果、長方形の底面(a×b)とこれらとは異なる高さ(c)を持つ直角の角柱となる。a、b、cは互いに異なる。3つ全ての底面は垂直に交わる。3つの格子ベクトルも互いに直交する。.

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部分群

二項演算 * に関して群 G が与えられたとする。 G の部分集合である H が G の部分群であるということは、 H が演算 * に関して群になるということである。より正確に表現すると、 H が G の部分群であるということは、群の演算 * を H×H (Hの直積)に制限したときに、 H における群の演算になっているということである。この関係は通常、 H ≤ G という記号で表現し、「 H は G の部分群である」と読む。 G の真部分群とは、部分群 H が G の真部分集合である(つまり H≠G である)ことである。任意の群 G に対し、G 自身と単位元のみからなる集合 は常に G の部分群である。 H が G の部分群であるとき、 G は H の拡大群であると表現する場合がある。 G が任意の半群であるときも、G の部分群の定義はそのまま通用するが、本項では群の部分群についてのみを扱うにとどめる。群 G は順序対 (G, &lowast) として記述されることもあるが、このように書くのは普通、G を台となる集合としてその上に演算 "∗" が代数的構造(あるいはもっとほかの構造)を定めるということを強調するためである。 以下では、通常の慣習に倣って ∗ を省略し、積 a ∗ b を単に ab と表記する。また、群の演算を単に「積」と表記する場合もある。.

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正方晶系

正方晶系の例:モリブデン鉛鉱 正方晶系(せいほうしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純正方格子・底心正方格子の2種類。 正方晶系の結晶構造は、正六面体格子を1つの格子ベクトルに沿って伸ばすことにより得られるものであり、その結果、正方形の底面(a×a)と長方形の側面(a×c, a≠c)を持つ直角の角柱となる。.

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文部省

文部省(もんぶしょう、Ministry of Education, Science and Culture)は、かつて存在した日本の行政機関の1つで、教育、文化、学術などを担当していた。2001年(平成13年)の中央省庁再編にともない、総理府の外局であった科学技術庁と統合し文部科学省となった。日本以外の国で教育行政を担当する官庁は、文部省と訳されることがある。しかし、多くは「教育」と訳されることが多く「文部」が使われることはない(教育省を参照)。.

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日本学術振興会

立行政法人日本学術振興会(にほんがくじゅつしんこうかい、英名:Japan Society for the Promotion of Science)は、文部科学省所管の中期目標管理法人たる独立行政法人である。同省の外郭団体である。学術研究の助成、研究者の養成のための資金の支給、学術に関する国際交流の促進、学術の応用に関する研究等を行うことにより、学術の振興を図ることを目的とする(独立行政法人日本学術振興会法3条)。日本学術会議と緊密な連絡を図るものとされている(16条)。.

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3次元

3次元(さんじげん、三次元)は、ある概念が直交あるいは独立な(しかし同等な)要素3つの組によって一意に決定可能な場合にしばしば用いられる術語である。.

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