Kristallfamilie
Die Kristallfamilie ist ein Klassifizierungsschema für Kristalle aufgrund ihrer Raumgruppe bzw. Punktgruppe. Alle Punktgruppen, die mit derselben konventionellen Zelle beschrieben werden können, bilden eine Kristallfamilie; etwaige Zentrierungen werden dabei nicht berücksichtigt. Es gibt sechs Kristallfamilien.
Zusammenhang zwischen Kristallfamilie, Kristallsystem und Gitter-System
Die sechs Kristallfamilien entsprechen den Kristallsystemen mit dem Unterschied, dass das trigonale und das hexagonale Kristallsystem zusammen die hexagonale Kristallfamilie bilden.
Die Ursache dafür liegt in der Tatsache, dass das rhomboedrische Gitter-System keine konventionelle Zelle besitzt, da hier die 3-zählige Achse in Richtung der Raumdiagonalen und nicht in Richtung einer Gitterachse verläuft.
| Kristallfamilie | Kristallsystem | Bravaisgitter (Pearson-Symbol) | Gitter-System |
|---|---|---|---|
| Triklin | Triklin | aP | a |
| Monoklin | Monoklin | mP, mS | m |
| Orthorhombisch | Orthorhombisch | oP, oS, oF, oI | o |
| Hexagonal | Trigonal | hR | r |
| hP | h | ||
| Hexagonal | hP | h | |
| Tetragonal | Tetragonal | tP, tI | t |
| Kubisch | Kubisch | cP, cF, cI | c |
S bedeutet seitenzentriert und fasst die Zentrierungen A, B und C zusammen.
a steht für englisch anorthic (= triklin, aP und a), um triklin von tetragonal (tP und t) zu unterscheiden.
Das Bravaisgitter hP im trigonalen Kristallsystem ist identisch mit dem hexagonalen, ebenso das Gitter-System h.
Anmerkungen
Die Grundlage für die Einordnung eines Kristalls in eine Kristallfamilie ist seine Raumgruppe, d. h. die Menge seiner Symmetrieelemente, und nicht die Metrik seiner Elementarzelle. Daher gehört ein Kristall der Raumgruppe P2 zur monoklinen Kristallfamilie, auch wenn sein Gitter zufällig eine kubische Metrik hat. Diese Einteilung ist sinnvoll, da die Raumgruppe auch die makroskopischen Eigenschaften des Kristalls bestimmt und sich dieser Kristall daher wie ein monokliner und nicht wie ein kubischer Kristall verhält.
Bei der Einteilung der Kristalle in Kristallfamilien gibt es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Familie und Gitter-System, den es bei der Einteilung in Kristallsysteme nicht gibt. Dadurch, dass man das rhomboedrische Gitter weglässt, löst man die Komplikationen, die dadurch entstehen, dass nicht alle Raumgruppen, die zur Holoedrie 3m gehören, auch mit dem rhomboedrischen Gitter beschrieben werden können. Diese Probleme sind weit verbreitet.
Die Bezeichnung Kristallfamilie wird in den International Tables definiert. Abweichend davon wird vor allem in der amerikanischen und russischen Literatur unter dem Begriff Kristallsystem diese Einteilung in Kristallfamilien verstanden.
Literatur
- International Tables for Crystallography. Vol. A: Theo Hahn (Hrsg.): Space-group symmetry. Kluwer Academic Publishing Company, Dordrecht u. a. 1983, ISBN 90-277-1445-2.
- D. Schwarzenbach: Kristallographie Springer Verlag, Berlin 2001, ISBN 3-540-67114-5