Инверсионные точки симметрии графена

У меня вопрос по графену.

Когда у вас есть решетка графена, можно выделить два типа атомов, назовем их типа А и В. Вы можете нарисовать элементарную ячейку, имеющую форму параллелограмма. Он содержит ровно по одному атому каждого типа. Тогда существует инверсионный центр симметрии между атомом типа А и атомом типа В.

Я думал, что понял, что такое инверсионный центр симметрии. Я думал, что это точка, и если вы будете перемещать частицы по прямой линии через эти точки, вы сможете вернуть исходную структуру.

Но почему это работает для графена. Если поменять местами А и В, то получится другая элементарная ячейка, верно?

Но разве А и В не оба атома углерода? Да, они образуют двухатомную основу, но почему это исключает центр инверсии? Глядя на шестиугольную сеть, должно быть визуально очевидно, что центр шестиугольника является центром инверсии, поэтому центр инверсии должен существовать для представления решетки Браве + базис. Теперь для шестиугольного листа из нитрида бора - тогда А и В на самом деле разные.

Ответы (1)

В этом случае вы можете различать подрешетки только потому, что вы пометили их A, B. В процессе инверсии идентичный углерод заменяется только углеродом, оставляя кристалл физически неизменным. Если бы вы дали мне кристалл с одной ориентацией, а я затем вернул его вам, не сказав, был ли он перевернут, вы бы не знали.

Вы можете сравнить его с гексагональным нитридом бора (h-BN), который идентичен графену, за исключением того, что одна подрешетка состоит из бора, а другая — из азота. Если вы создаете одну и ту же элементарную ячейку и инвертируете, вы обмениваетесь химически различными атомами с разными местными энергиями. Например, вы можете измерить атомную решетку с помощью СТМ и увидеть две отдельные подрешетки, которые меняются местами при инверсии.

да, хороший ответ. Или короче: сотовая решетка инверсионно-симметрична, нитрид бора - нет (хотя его атомы находятся на решетке)