અવકાશસમૂહ

January, 2001

અવકાશસમૂહ (space group) : સ્ફટિકશાસ્ત્રમાં પરમાણુઓ-(અણુ/આયન)નાં મૂળ સ્થાનો દેખીતી રીતે બદલ્યા વગર સ્ફટિકનો દિગ્વિન્યાસ (orientation) ફેરવવાની એક રીત.

પૂર્ણ રીતે વિકસેલ સ્ફટિક સપાટ પૃષ્ઠો(planar faces)થી પ્રતિબદ્ધ (bounded) હોય છે. સ્ફટિકોના સમમિત (symmetrical) ભૌમિતિક આકાર તેના બંધારણીય કણો(પરમાણુ, અણુ, આયન)ની નિયમિત અને આવર્તક (periodic) ગોઠવણીનું પ્રતિબિંબ છે. ત્રિપરિમાણ(three dimensions)માંની બિંદુઓની વિસ્તૃત હારમાળાને અવકાશ-લૅટિસ કહે છે. પડોશમાં આવેલાં બિંદુઓને જોડતા જે સમાંતર ચતુષ્ફલક આકાર નીપજે છે તેને એકમ-કોષ (unit cell) કહે છે. એકમ-કોષોને ત્રિપરિમાણમાં જોડાજોડ મૂકવાથી સ્ફટિક રચાય છે. એકમ-કોષના પ્રાચલો (parameters a, b, c) તથા તેમની વચ્ચેના ખૂણાઓ(α, β, ϒ)નાં મૂલ્યો પરથી સાત પ્રકારની સ્ફટિક-પ્રણાલીઓ (systems) (ક્યૂબિક, ટેટ્રાગોનલ, હેક્ઝાગોનલ, ટ્રાયગોનલ, ઑર્થોર્હૉમ્બિક, મૉનૉક્લિનિક અને ટ્રાયક્લિનિક) શક્ય છે. બ્રેવેઇસે 1848માં લૅટિસ-ગોઠવણીનો અભ્યાસ કરીને દર્શાવ્યું કે બિંદુઓની ગોઠવણી 14 રીતે જ શક્ય છે, જે બ્રેવેઇસ લૅટિસ તરીકે ઓળખાય છે. સ્ફટિક-પ્રણાલીઓમાંના પરમાણુઓની ગોઠવણીનો અભ્યાસ વિવિધ સમમિતિ સંક્રિયાઓ(operations)ના આધારે કરી શકાય. સ્ફટિકમાં કેન્દ્ર સમમિતિ (centre of symmetry), પરિભ્રમણાક્ષ સમમિતિ (rotational axis of symmetry), પરિભ્રમણ પ્રતિ-અક્ષ સમમિતિ (rotary inversion axis of symmetry) વગેરે સમમિતિ સંક્રિયાઓ શક્ય બને છે. જે સમમિતિ સંક્રિયાઓમાં એક બિંદુ અવિચળ રહે તેમને બિંદુસમૂહ સમમિતિ સંક્રિયાઓ કહે છે. બિંદુ સાથે સંકળાયેલ સમમિતિ ઘટકો (elements) સ્ફટિકના સમમિતિ તલ સાથે સ્થાનાન્તર (translation) સંક્રિયા કરતાં પ્રતિ-અક્ષ સમમિતિ (inversion axis of symmetry), વિસર્પી તલ સમમિતિ (gliding planes symmetry) તથા સ્ક્રૂ (screw) સમમિતિ મળે છે. 32 બિંદુસમૂહોની સાથે સ્થાનાંતર સમૂહ સંક્રિયાઓ મેળવવાથી 230 અવકાશસમૂહો મળે છે. X-કિરણ વિવર્તન (diffraction) વડે સ્ફટિકશાસ્ત્રની સૈદ્ધાંતિક તારવણીને પ્રાયોગિક ટેકો મળ્યો છે.

શશીધર ગોપેશ્વર ત્રિવેદી