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과학

공간군

공간군과학
영어
Space group
대상
삼차원 주기적 결정 배열
포함하는 부분군
평행이동 부분군 T
점군과의 관계
G/T가 대응 점군과 동형
공간군은 삼차원 주기적 결정의 배열을 자신과 겹치게 하는 대칭 변환들의 군이다. 평행이동과 회전 등을 함께 다루며, 평행이동을 제외한 방향 대칭만 나타내는 점군과 구별된다.

원자 배열을 보존하는 변환

어떤 변환을 적용한 뒤 원자 종류와 위치가 원래 배열과 맞아야 구조의 대칭이다. 빈 격자점의 대칭만 맞고 서로 다른 원자를 바꾸어 놓는다면 실제 구조의 대칭이라고 할 수 없다. 따라서 브라베 격자만으로 공간군 전체가 정해지지는 않는다.

평행이동 부분군

결정의 반복 벡터만큼 옮기는 변환들은 서로 합성할 수 있고 순서를 바꿔도 같다. 이들은 공간군 안에서 가환 정규부분군 T를 이룬다. 공간군은 무한한 평행이동을 포함하므로 단순히 유한한 회전들의 목록으로 나타내는 군과는 다르다.

점군과의 연결

평행이동만 다른 변환들을 같은 부류로 묶으면 몫군 G/T를 얻는다. 이는 해당 공간군의 점군과 동형이다. 평행이동 정보를 지우고 남은 방향 변환을 본다는 관계이지만, 원래 공간군의 모든 세부 정보를 점군에서 다시 복원할 수 있는 것은 아니다.

복합 대칭

회전과 부분 평행이동이 결합한 나사 대칭, 반사와 부분 평행이동이 결합한 미끄럼 대칭이 나타날 수 있다. 이런 결합은 회전이나 반사만 따로 나열하는 설명에서 빠지기 쉽다. 이차원의 주기 배열은 평면군으로 다루며 삼차원 공간군과 적용 차원을 구별한다.

관련 문서

브라베 격자 / 단위 격자 / 군 / 가환군 / 정규부분군 / 몫군 / 평행이동 / 대칭