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CrystalLab

一个可在浏览器中使用的晶体学三维辅助工具。适合对照观察晶格、原子位置、晶胞、倒格子、Miller 晶面与第一 Brillouin 区;数值与推导可以在右侧面板核对。

在线使用

从哪里开始

  1. 在“对象”中选择金刚石或岩盐。小球是周期重复的真实原子,中心较大的球用于看清局部配位;多原子种类按颜色区分。
  2. 在下方图层栏打开原胞、惯用胞和“原子胞”。结构模式的原子胞是选定原子的 Voronoi 区域;切换到 Bravais 模式后,W–S 才表示点阵的 Wigner–Seitz 原胞。
  3. 切到倒空间,叠加倒格惯用胞与第一 BZ。FCC 的倒格为 BCC,惯用胞中的体心点可以直接看到。
  4. 打开“定义 / 推导”查看当前对象的矩阵、长度、体积和对偶关系。Miller 输入为惯用胞三指数 (hkl);页面不提供四指数 (hkil) 输入。

“参考 k 路径”目前只对六种 Bravais 类型提供内置示例:cP、cI、cF、tP、oP、hP。路径表中的分数坐标相对于当前原始倒格基;竖线表示不相连的分支。其他类型会禁用开关,不会猜测高对称点。路径用于理解采样,不替代针对具体晶胞与 setting 的能带计算流程。

范围与约定

  • 倒格采用含 2π 的约定:B = 2π A⁻ᵀ。A 是原胞列向量矩阵;Miller (hkl) 相对于惯用胞矩阵 C 定义,法向为 2π C⁻ᵀ(h,k,l)ᵀ。中心化条件判断这个法向是否属于真实倒格;额外的基元消光属于结构因子问题。
  • 索引页收录 14 个 Bravais 类型、32 个晶体学点群类型和 230 个空间群类型的分类信息,不是完整的群操作、Wyckoff 位置或 setting 数据库。三维对称动画仅提供所列的典型操作,不代表该空间群的完整作用。
  • 结构模式展示内置示例结构及其原子位置。它不是从任意 CIF 文件生成结构的通用晶体学计算程序。

本地运行

需要 Node.js 20.19+ 或 22.12+。Three.js 和 MathJax 已随项目分发;运行时不需要网络服务。

npm ci
npm run dev

打开 http://127.0.0.1:5173/。发布前可运行 npm run check(测试并构建到 dist/);npm run preview 预览构建结果。npm run test:browser 需要本机 Chrome 或 Edge。

进一步阅读

自有代码采用 MIT License。

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把晶体学的一整套数学约定,做成转得起来的三维工作台 · 零依赖静态站点

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