Monoklines Kristallsystem
DasMonokline Kristallsystem(altgriechischμόνοςmónos„allein “, „einzig “undκλίνεινklinein„neigen “, „beugen “) gehört zu den siebenKristallsystemenderKristallographie.Es umfasst allePunktgruppen,die in genau einer Richtung einezweizähligeDreh-oderDrehinversionsachse besitzen. Dies ist die einzige durch eine besondere Symmetrie ausgezeichnete Richtung in diesem Kristallsystem.
Das Wort monoklin bedeuteteinfach geneigtund bezieht sich darauf, dass von den Winkeln zwischen den Gitterachsen genau einer vomrechten Winkelabweicht.
Gittersystem
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Das monokline Gitter hat dieHoloedrie2/m, das monokline Gittersystem wird mit m bezeichnet.
Im monoklinen Kristallsystem spielt die Richtung derSymmetrieachseeine besondere Rolle, sie wird daher auch monokline Achse genannt. Diese Achse entspricht auch einer Richtung des monoklinen Gitters. Die anderen beiden Gitterachsen stehen senkrecht zu dieser Achse und schließen einen Winkel ungleich 90° ein; dieser Winkel wird auch monokliner Winkel genannt.
Für die Lage der monoklinen Achse gibt es zwei Aufstellungen (engl.settings):
- die monokline Achse in c-Richtung (1st setting), der monokline Winkel ist γ (nur noch selten verwendet).
- die monokline Achse in b-Richtung (2nd setting), der monokline Winkel ist β (vgl. Abb. unten).
Demzufolge ergeben sich die Bedingungen für das monokline Gittersystem:
- (im2nd setting).
Enthält die Struktur
- eine zweizählige Drehachse oder eine 21-Schraubenachse,so liegt dieseparallelzur monoklinen Achse.
- eineSpiegelebeneoderGleitspiegelebene,so liegt diese senkrecht zur monoklinen Achse.
Die Benennung der a- und c-Achse geschieht folgendermaßen:
- ist keine Gleitspiegelebene vorhanden, wird a < c gewählt (allerdings nicht zwingend).
- bei Vorhandensein einer Gleitspiegelebene können zwei verschiedene Elemente für die Gleitrichtung der Gleitspiegelung gewählt werden:
- die c-Achse (c-Gleitspiegelebene)
- die Flächendiagonale(n-Gleitspiegelebene).
Die Achsen sollen dabei so gewählt werden, dass der monokline Winkel so nahe an 90° liegt wie möglich. In der Literatur findet man jedoch auchStrukturbestimmungen,in denen die Gleitkomponente in Richtung der a-Achse liegt.
Bravaisgitter
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]-
Monoklin primitives Gitter: mP -
Monoklin basiszentriertes Gitter: mC (mA, mB)
Im Monoklinen gibt es neben dem primitiven noch ein basiszentriertesBravaisgitter.Die Achsen werden ausKonventionso gewählt, dass immer eine C-Zentrierung entsteht.
Hiervon abweichende Aufstellungen, hauptsächlich die I-Zentrierung, sind allerdings auch üblich. Auch hier gilt, dass diejenige Zentrierung gewählt werden soll, bei welcher der monokline Winkel möglichst nahe bei 90° liegt.
Punktgruppen und ihre physikalischen Eigenschaften
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Das monokline Kristallsystem umfasst die Punktgruppen 2, m und 2/m. Sie bilden die monoklineKristallfamilieund können mit dem monoklinenGittersystembeschrieben werden.
Zur Beschreibung der monoklinen Kristallklassen inHermann-Mauguin-Symbolikwerden die Symmetrieoperationen bezüglich vorgegebener Richtungen (Blickrichtungen) im Gittersystem angegeben:
- 1. Symbol in Richtung der a-Achse (<100>)
- 2. Symbol in Richtung der b-Achse (<010>)
- 3. Symbol in Richtung der c-Achse (<001>).
Werden beim ausführlichen Hermann-Mauguin Symbol die Richtungen ohne Symmetrieelement mit 1 bezeichnet, so fallen diese Richtungen in der Kurzschreibweise weg; in diesem Fall kann man nicht mehr zwischen1stund2nd settingunterscheiden (vgl. oben Gittersystem).
Charakteristisch für dieRaumgruppensymbole des monoklinen Kristallsystems ist genau eine Achse mit einer Symmetrie ungleich 1.
| 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 | |||||||||||
| 3 | monoklin | monoklin-sphenoidisch | C2 | 121 (bzw. 112) | 2 | 2/m | 3–5 | + | + | + [010] (bzw. [001]) | + | Uranophan Halotrichit |
| 4 | monoklin-domatisch | Cs(C1h) | 1m1 (bzw. 11m) | m | 6–9 | – | + | + [u0w] (bzw. [uv0]) | + | Soda Skolezit | ||
| 5 | monoklin-prismatisch | C2h | 12/m1 (bzw. 112/m) | 2/m | 10–15 | – | – | – | – | Gips Kryolith | ||
| ||||||||||||
Weitere monoklin kristallisierende chemische Stoffe sieheKategorie:Monoklines Kristallsystem
Siehe auch
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Theo Hahn(Hrsg.):International Tables for CrystallographyVol. AD. Reidel publishing Company, Dordrecht 1983,ISBN 90-277-1445-2.
- D. SchwarzenbachKristallographieSpringer Verlag, Berlin 2001,ISBN 3-540-67114-5.
- Will Kleber,Hans-Joachim Bautsch,Joachim Bohm,Detlef Klimm:Einführung in die Kristallographie.19. Auflage. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2010,ISBN 978-3-486-59075-3.