■相転移の幾何学(その32)
[参]Conway, Sloane: Sphere Packing, Lattices and Groups (SPLAG)
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【1】FCC
生成行列(generating matrix)はその格子を生成するための基本ベクトルを示すものです.同書p112
Mf =[−1,−1,0]
[1,−1,0]
[0,1,−1]
はFCCがベクトル[−1,−1,0],[1,−1,0],[0,1,−1]から生成される意味で,できあがる格子点は
{(x,y,z)|x+y+z=偶数}になります.
同書p2:頂点に隣接する頂点は(0,0,0)に対しては(±1,±1,0)の置換12個で,立方八面体をなし,穴は深い(±1,0,0)の置換6点とと浅い(±1/2,±1/2,±1/2)の置換8点とで,これらはボロノイ多面体である菱形12面体を作ります.
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【2】BCC
同書p116
Mb =[2,0,0]
[0,2,0]
[0,1,1]
はBCCがベクトル[2,0,0],[0,2,0],[1,1,1]から生成される意味で,できあがる格子点は
{(x,y,z)|x,y,zはすべて偶数またはすべて奇数}になります.
同書p34:中心(0,0,0)の隣りの頂点は最近隣の(±1,±1,±1)8点ですが,次に近い(±2,0,0)の置換6点を加えて,菱形12面体になります.穴は(0,1/2,1)などの置換,計24点で,ボロノイ図形である切頂八面体(ケルビンの立体)の頂点をなします.
これからFCCの穴(ボロノイ図形の頂点)がBCCを作るという関係が生じます.
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【3】FCCとBCCの変換
BCCの基底ベクトルをFCCの基底ベクトルに移すことは可能です.ベクトル[−1,−1,0],[1,−1,0],[0,1,−1]をそれぞれベクトル[2,0,0],[0,2,0],[1,1,1]に移すには
Mb=WMf→W=Mb・Mf^-1
を計算すればよいのです.
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