Trigonales Kristallsystem




Das Trigonale Kristallsystem gehört zu den sieben Kristallsystemen in der Kristallographie. Es umfasst alle Punktgruppen mit einer dreizähligen Dreh- oder Drehinversionsachse. Das trigonale Kristallsystem ist mit dem hexagonalen Kristallsystem eng verwandt und bildet zusammen mit ihm die hexagonale Kristallfamilie.




Inhaltsverzeichnis






  • 1 Die trigonalen Punktgruppen


  • 2 Die Achsensysteme des trigonalen Kristallsystems


  • 3 Punktgruppen im trigonalen Kristallsystem und ihre physikalischen Eigenschaften


  • 4 Kristallformen des trigonalen Kristallsystems


  • 5 Literatur


  • 6 Weblinks





Die trigonalen Punktgruppen |


Das trigonale Kristallsystem umfasst die Punktgruppen 3,3¯,32,3m,3¯m{displaystyle 3,,{bar {3}},,32,,3m,,{bar {3}}m}{displaystyle 3,,{bar {3}},,32,,3m,,{bar {3}}m}. Dies sind alle die Punktgruppen der hexagonalen Kristallfamilie, in denen es eine Raumgruppe mit rhomboedrischer Zentrierung gibt – die Raumgruppen des hexagonalen Kristallsystems können alle mit dem hexagonal primitiven Achsensystem beschrieben werden.
Das trigonale Kristallsystem umfasst somit alle Untergruppen der Punktgruppe m{displaystyle {bar {3}}m}{displaystyle {bar {3}}m}, die eine 3-zählige Achse haben. Im Gegensatz zu den hexagonalen Punktgruppen haben diese Punktgruppen alle eine kubische Obergruppe. Folgende Tabelle liefert einen Überblick über die Raumgruppen des trigonalen Kristallsystems.

































Punktgruppe Primitive Raumgruppen Zentrierte Raumgruppen

C3{displaystyle C_{3}}{displaystyle C_{3}},  3{displaystyle 3}{displaystyle  3}
P3,P31,P32{displaystyle P3,,P3_{1},,P3_{2}}{displaystyle P3,,P3_{1},,P3_{2}}
R3{displaystyle R3}{displaystyle R3}

C3i(≡S6){displaystyle C_{3i}(equiv S_{6})}{displaystyle C_{3i}(equiv S_{6})}, {displaystyle {bar {3}}}{displaystyle {bar {3}}}
P3¯{displaystyle P{bar {3}}}{displaystyle P{bar {3}}}
R3¯{displaystyle R{bar {3}}}{displaystyle R{bar {3}}}

D3{displaystyle D_{3}}{displaystyle D_{3}},  32{displaystyle 32}{displaystyle  32}
P312,P321,P3112,P3121P3212,P3221{displaystyle P312,,P321,,P3_{1}12,,P3_{1}21,P3_{2}12,,P3_{2}21}{displaystyle P312,,P321,,P3_{1}12,,P3_{1}21,P3_{2}12,,P3_{2}21}
R32{displaystyle R32}{displaystyle R32}

C3v{displaystyle C_{3v}}{displaystyle C_{3v}},  3m{displaystyle 3m}{displaystyle  3m}
P3m1,P31m,P3c1,P31c{displaystyle P3m1,,P31m,,P3c1,,P31c}{displaystyle P3m1,,P31m,,P3c1,,P31c}
R3m,R3c{displaystyle R3m,,R3c}{displaystyle R3m,,R3c}

D3d{displaystyle D_{3d}}{displaystyle D_{3d}}, m{displaystyle {bar {3}}m}{displaystyle {bar {3}}m}
P3¯1m,P3¯1c,P3¯1c,P3¯c1{displaystyle P{bar {3}}1m,,P{bar {3}}1c,,P{bar {3}}1c,,P{bar {3}}c1}{displaystyle P{bar {3}}1m,,P{bar {3}}1c,,P{bar {3}}1c,,P{bar {3}}c1}
R3¯m,R3¯c{displaystyle R{bar {3}}m,,R{bar {3}}c}{displaystyle R{bar {3}}m,,R{bar {3}}c}


Die Achsensysteme des trigonalen Kristallsystems |


Zur Beschreibung trigonaler Raumgruppen finden zwei verschiedene Gitter-Systeme Verwendung: das hexagonale und das rhomboedrische. Diese sind im Artikel hexagonales Kristallsystem ausführlich beschrieben. Die Begriffe trigonal und rhomboedrisch sind im modernen Sprachgebrauch klar abgegrenzt:



  • Trigonal ist die Bezeichnung für eine Menge von Symmetriegruppen.

  • Rhomboedrisch ist die Bezeichnung eines Gitter-Systems.



Punktgruppen im trigonalen Kristallsystem und ihre physikalischen Eigenschaften |


Zur Beschreibung der trigonalen Kristallklassen in Hermann-Mauguin-Symbolik werden die Symmetrieoperationen bezüglich vorgegebener Richtungen im Gitter-System angegeben.


Im hexagonalen Achsensystem: 1. Symbol in Richtung der c-Achse (<001>). 2. Symbol in Richtung einer a-Achse (<100>). 3. Symbol in einer Richtung senkrecht zu einer a- und der c-Achse (<120>). Für die 3. Richtung wird auch oftmals die im Allgemeinen nicht äquivalente Richtung <210> angegeben. Auch wenn dies speziell für die Angabe der Lage der Symmetrieelemente keine Rolle spielt, so entspricht diese Angabe nicht den Konventionen.


Im rhomboedrischen Achsensystem: 1. Symbol in Richtung der Raumdiagonalen (<111>). 2. Symbol in Richtung einer Flächendiagonalen (<110>).


Charakteristisch für alle Raumgruppen des trigonalen Kristallsystems ist die 3 (oder 3) an 1. Stelle des Raumgruppensymbols.






























































































Punktgruppe (Kristallklasse)
Physikalische Eigenschaften[Anm. 1]
Beispiele
Nr.

Kristall­system
Name

Schoenflies-Symbol
Internationales Symbol
(Hermann-Mauguin)

Laue­klasse
Zugehörige
Raum­gruppen (Nr.)

Enantio­morphie

Optische Aktivität

Pyro­elektrizität

Piezo­elektrizität; SHG-Effekt
Voll
Kurz
16
trigonal
trigonal-pyramidal

C3
3
3

3
143–146
+
+
+ [001]
+

Carlinit
Gratonit
17
rhomboedrisch

C3i (S6)

3

3
147–148





Dolomit
Dioptas
18
trigonal-trapezoedrisch

D3
321 bzw. 312
32

3m
149–155
+
+

+

Quarz
Tellur
19
ditrigonal-pyramidal

C3v
3m1 bzw. 31m
3m
156–161


+ [001]
+

Turmalin
Pyrargyrit
20
ditrigonal-skalenoedrisch

D3d

32/m1 bzw. 312/m

3m
162–167





Calcit
Korund



  1. Bei den Angaben zu den physikalischen Eigenschaften bedeutet „“ aufgrund der Symmetrie verboten und „+“ erlaubt. Über die Größenordnung der optischen Aktivität, Pyro- und Piezoelektrizität sowie des SHG-Effekts kann rein aufgrund der Symmetrie keine Aussage getroffen werden. Man kann aber davon ausgehen, dass stets eine zumindest schwache Ausprägung der Eigenschaft vorhanden ist. Für die Pyroelektrizität ist, sofern vorhanden, auch die Richtung des pyroelektrischen Vektors angegeben.



Weitere trigonal kristallisierende chemische Stoffe siehe Kategorie:Trigonales Kristallsystem



Kristallformen des trigonalen Kristallsystems |





Literatur |



  • W. Borchardt-Ott: Kristallographie. 6. Auflage. Springer, Berlin 2002, ISBN 3-540-43964-1.

  • W. Massa: Kristallstrukturbestimmung. 3. Auflage. Teubner, Stuttgart 2002, ISBN 3-519-23527-7.

  • M. Okrusch, S. Matthes: Mineralogie. 7. Auflage. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-23812-3.

  • Hahn, Theo (Hrsg.): International Tables for Crystallography Vol. A D. Reidel publishing Company, Dordrecht 1983, ISBN 90-277-1445-2



Weblinks |



  • Kurzskript Algebra I – Kristallographie. Uni Dortmund, S. 11 (PDF, 412 kB).

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