
【化】 non-centrosymmetrical
非中心对称(non-centrosymmetric)指物质结构(如晶体、分子)缺乏中心对称性(central symmetry),即不存在一个对称中心点,使得结构中任意一点关于该点对称后能与另一相同点重合。该术语在晶体学、材料科学及化学中至关重要,因其直接影响材料的物理性质(如压电性、铁电性、非线性光学效应)。
对称性缺失
中心对称结构的晶体具有对称中心(inversion center),空间任意坐标点 ((x,y,z)) 经中心反演后与 ((-x,-y,-z)) 对应同种原子。非中心对称结构则无此性质,原子排布无法通过中心反演操作复原。例如,石英(SiO₂)晶体因螺旋状硅氧链结构而呈现非中心对称性。
物理性质关联
非中心对称性是材料产生压电效应(piezoelectricity)和二阶非线性光学效应(如倍频)的必要条件。以压电材料锆钛酸铅(PZT)为例,其晶体结构因偏离中心对称,可在机械应力下产生电极化。
注:学术文献中亦用“acentric”(无对称中心的)作为同义表述。
在晶体学分类中,230种空间群中有165种属于非中心对称空间群(如极性空间群 (Pm3m))。此类结构常见于铁电体(如BaTiO₃),其自发极化源于正负电荷中心不重合。
权威参考来源:
“非中心对称的”是一个描述物体或结构对称性的术语,主要应用于晶体学、材料科学、化学等领域。以下是详细解释:
定义
指一个物体或结构中不存在中心对称性,即没有通过某一点的“反演操作”后仍保持自身不变的性质。数学上,若存在一个中心点 ( C ),使得任意一点 ( P ) 经过变换 ( P rightarrow 2C - P ) 后仍属于该结构,则为中心对称;否则即为非中心对称。
与中心对称的对比
应用领域
实际影响
非中心对称结构可能导致材料出现自发极化、非线性光学响应等特性。例如,钛酸钡(BaTiO₃)因非中心对称结构表现出铁电性,可用于电容器和传感器。
判断方法
通过X射线衍射分析或对称群理论确定结构是否属于230种空间群中的非中心对称群(如极性空间群)。
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