
【化】 non-centrosymmetrical
非中心對稱(non-centrosymmetric)指物質結構(如晶體、分子)缺乏中心對稱性(central symmetry),即不存在一個對稱中心點,使得結構中任意一點關于該點對稱後能與另一相同點重合。該術語在晶體學、材料科學及化學中至關重要,因其直接影響材料的物理性質(如壓電性、鐵電性、非線性光學效應)。
對稱性缺失
中心對稱結構的晶體具有對稱中心(inversion center),空間任意坐标點 ((x,y,z)) 經中心反演後與 ((-x,-y,-z)) 對應同種原子。非中心對稱結構則無此性質,原子排布無法通過中心反演操作複原。例如,石英(SiO₂)晶體因螺旋狀矽氧鍊結構而呈現非中心對稱性。
物理性質關聯
非中心對稱性是材料産生壓電效應(piezoelectricity)和二階非線性光學效應(如倍頻)的必要條件。以壓電材料锆钛酸鉛(PZT)為例,其晶體結構因偏離中心對稱,可在機械應力下産生電極化。
注:學術文獻中亦用“acentric”(無對稱中心的)作為同義表述。
在晶體學分類中,230種空間群中有165種屬于非中心對稱空間群(如極性空間群 (Pm3m))。此類結構常見于鐵電體(如BaTiO₃),其自發極化源于正負電荷中心不重合。
權威參考來源:
“非中心對稱的”是一個描述物體或結構對稱性的術語,主要應用于晶體學、材料科學、化學等領域。以下是詳細解釋:
定義
指一個物體或結構中不存在中心對稱性,即沒有通過某一點的“反演操作”後仍保持自身不變的性質。數學上,若存在一個中心點 ( C ),使得任意一點 ( P ) 經過變換 ( P rightarrow 2C - P ) 後仍屬于該結構,則為中心對稱;否則即為非中心對稱。
與中心對稱的對比
應用領域
實際影響
非中心對稱結構可能導緻材料出現自發極化、非線性光學響應等特性。例如,钛酸鋇(BaTiO₃)因非中心對稱結構表現出鐵電性,可用于電容器和傳感器。
判斷方法
通過X射線衍射分析或對稱群理論确定結構是否屬于230種空間群中的非中心對稱群(如極性空間群)。
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