晶胞具有平移性

晶胞是描述晶体微观结构的基本单位.分析一个晶胞中原子的排列,就等于分析了整块晶体.整块晶体可视作成千上万个晶胞"无隙并置"地堆积而成.所谓"无隙",指晶胞与晶胞总是共面共顶角共棱地比邻,晶胞间不留任何空隙;所谓"并置",是指从一个晶胞到另一个晶胞,无须转动,是简单平移,或者说,晶体是由许许多多方向完全一致的晶胞在晶体微观空间的任何一个方向上平行地排列着的,晶体中不存在取向不同的晶胞.其实,"无隙并置"是晶胞本质特征—"平移性"的另一表述而已.
晶胞具有平移性,因而,观察一个晶胞,绝对不能把它当作游离孤立的几何体,而需"想见"它的上下左右前后都有共面共顶共棱的完全等同的晶胞与之比邻.晶胞的平移性决定了:晶胞的顶角,平行面,平行棱一定是等同的.由此就不难判断,例如图1中的实线小立方体不是"氯化钠晶胞"和"金刚石晶胞",十分明显,它们的顶角不等同,反之,其8倍体积的虚线大立方体才分别是氯化钠和金刚石的晶胞,其上下左右前后都有等同比邻晶胞,虽未在图中画出,却不应不想见,这点想象力大家都有,只是有时忘记了,才引出错误.
诚然,实际晶体跟被看作简单平移无隙并置的晶胞堆积而成的理想模型是有差别的,实际晶体经常出现各种缺陷,例如,按理想模型该有原子的地方可能缺失了原子或被另一种原子替代了,而不该有原子的地方可能嵌入了某个原子,晶胞与晶胞也可能发生位错,并非完全"并置",甚至近年还发现许多晶体中原子重复出现的周期并不单调而有涨落而被称为"非公度晶体".实际晶体的许多独特性质正与这些偏离理想模型的结果.但这些事实不能动摇晶体理想模型的基础地位,因为晶体缺陷的浓度一般仅万分之几而已.