はじめに
このページでは、t-subgroupの階層構造(グラフ)を紹介します。t-subgroupの階層構造はcrystal族point groupのsubgroup関係に類似しています。i.e.,、あるspace group (G) のcrystalクラス(に対応するpoint group)を (G’) としたとき、 (G) の t-subgroupのcrystalクラスは必ず (G’) のsubgroupになります。
ところで、230種類のspace group ひとつずつ独立に紹介するのは膨大で大変です。そのため、まず高い対称性のspace groupを頂点とする大きな階層構造グラフから紹介し、途中の階層に現れるspace group は再度紹介しません。さらに同一の階層構造を持つspace groupをなるべく集約し、space group記号の背景色によって区別できるようにしています。このような工夫によって、 t-subgroupの関係は19 個のグラフにまとめることができます。belowの表は、あるspace groupが現れる最初のグラフ番号を表しています。すべてのspace groupは19 個のグラフのどこかに必ず現れます。
| 1 | (P1) | 47 | (Pmmm) | 1.1. | 93 | (P4_222) | 1.1. | 139 | (I4/mmm) | 1.2. | 185 | (P6_3cm) | 3.2. | |
| 2 | (Pbar{1}) | 1.1. | 48 | (Pnnn) | 1.1. | 94 | (P4_22_12) | 2.2. | 140 | (I4/mcm) | 1.3. | 186 | (P6_3mc) | 3.2. |
| 3 | (P2) | 1.1. | 49 | (Pccm) | 2.1. | 95 | (P4_322) | 2.6. | 141 | (I4_1/amd) | 1.3. | 187 | (Pbar{6}m2) | 3.1. |
| 4 | (P2_1) | 1.6. | 50 | (Pban) | 2.3. | 96 | (P4_32_12) | 1.6. | 142 | (I4_1/acd) | 1.2. | 188 | (Pbar{6}c2) | 3.1. |
| 5 | (C2) | 1.1. | 51 | (Pmma) | 4.1. | 97 | (I422) | 1.2. | 143 | (P3) | 3.1. | 189 | (Pbar{6}2m) | 3.1. |
| 6 | (Pm) | 1.1. | 52 | (Pnna) | 4.2. | 98 | (I4_122) | 1.2. | 144 | (P3_1) | 3.3. | 190 | (Pbar{6}2c) | 3.1. |
| 7 | (Pc) | 1.1. | 53 | (Pmna) | 4.1. | 99 | (P4mm) | 1.1. | 145 | (P3_2) | 3.3. | 191 | (P6/mmm) | 3.1. |
| 8 | (Cm) | 1.1. | 54 | (Pcca) | 4.2. | 100 | (P4bm) | 2.3. | 146 | (R3) | 1.1. | 192 | (P6/mcc) | 3.1. |
| 9 | (Cc) | 1.1. | 55 | (Pbam) | 2.4. | 101 | (P4_2cm) | 2.1. | 147 | (Pbar{3}) | 3.1. | 193 | (P6_3/mcm) | 3.2. |
| 10 | (P2/m) | 1.1. | 56 | (Pccn) | 2.2. | 102 | (P4_2nm) | 1.1. | 148 | (Rbar{3}) | 1.1. | 194 | (P6_3/mmc) | 3.2. |
| 11 | (P2_1/m) | 2.4. | 57 | (Pbcm) | 4.1. | 103 | (P4cc) | 2.1. | 149 | (P312) | 3.1. | 195 | (P23) | 1.1. |
| 12 | (C2/m) | 1.1. | 58 | (Pnnm) | 2.4. | 104 | (P4nc) | 1.1. | 150 | (P321) | 3.1. | 196 | (F23) | 1.2. |
| 13 | (P2/c) | 1.1. | 59 | (Pmmn) | 2.4. | 105 | (P4_2mc) | 1.1. | 151 | (P3_112) | 3.3. | 197 | (I23) | 1.4. |
| 14 | (P2_1/c) | 1.6. | 60 | (Pbcn) | 4.2. | 106 | (P4_2bc) | 2.3. | 152 | (P3_121) | 3.3. | 198 | (P2_13) | 1.6. |
| 15 | (C2/c) | 1.1. | 61 | (Pbca) | 1.6. | 107 | (I4mm) | 1.2. | 153 | (P3_212) | 3.3. | 199 | (I2_13) | 1.5. |
| 16 | (P222) | 1.1. | 62 | (Pnma) | 4.3. | 108 | (I4cm) | 1.3. | 154 | (P3_221) | 3.3. | 200 | (Pmbar{3}) | 1.1. |
| 17 | (P222_1) | 2.6. | 63 | (Cmcm) | 3.2. | 109 | (I4_1md) | 1.3. | 155 | (R32) | 1.1. | 201 | (Pnbar{3}) | 1.1. |
| 18 | (P2_12_12) | 2.2. | 64 | (Cmca) | 4.4. | 110 | (I4_1cd) | 1.2. | 156 | (P3m1) | 3.1. | 202 | (Fmbar{3}) | 1.2. |
| 19 | (P2_12_12_1) | 1.6. | 65 | (Cmmm) | 1.1. | 111 | (Pbar{4}2m) | 1.1. | 157 | (P31m) | 3.1. | 203 | (Fdbar{3}) | 1.2. |
| 20 | (C222_1) | 1.6. | 66 | (Cccm) | 1.1. | 112 | (Pbar{4}2c) | 1.1. | 158 | (P3c1) | 3.1. | 204 | (Imbar{3}) | 1.4. |
| 21 | (C222) | 1.1. | 67 | (Cmma) | 1.1. | 113 | (Pbar{4}2_1m) | 2.2. | 159 | (P31c) | 3.1. | 205 | (Pabar{3}) | 1.6. |
| 22 | (F222) | 1.2. | 68 | (Ccce) | 1.1. | 114 | (Pbar{4}2_1c) | 2.2. | 160 | (R3m) | 1.1. | 206 | (Iabar{3}) | 1.5. |
| 23 | (I222) | 1.2. | 69 | (Fmmm) | 1.2. | 115 | (Pbar{4}m2) | 1.1. | 161 | (R3c) | 1.1. | 207 | (P432) | 1.1. |
| 24 | (I2_12_12_1) | 1.2. | 70 | (Fddd) | 1.2. | 116 | (Pbar{4}c2) | 2.1. | 162 | (Pbar{3}1m) | 3.1. | 208 | (P4_232) | 1.1. |
| 25 | (Pmm2) | 1.1. | 71 | (Immm) | 1.2. | 117 | (Pbar{4}b2) | 2.3. | 163 | (Pbar{3}1c) | 3.1. | 209 | (F432) | 1.2. |
| 26 | (Pmc2_1) | 2.4. | 72 | (Ibam) | 1.3. | 118 | (Pbar{4}n2) | 1.1. | 164 | (Pbar{3}m1) | 3.1. | 210 | (F4_132) | 1.2. |
| 27 | (Pcc2) | 2.1. | 73 | (Ibca) | 1.2. | 119 | (Ibar{4}m2) | 1.2. | 165 | (Pbar{3}c1) | 3.1. | 211 | (I432) | 1.4. |
| 28 | (Pma2) | 2.1. | 74 | (Imma) | 1.3. | 120 | (Ibar{4}c2) | 1.2. | 166 | (Rbar{3}m) | 1.1. | 212 | (P4_332) | 1.6. |
| 29 | (Pca2_1) | 1.6. | 75 | (P4) | 1.1. | 121 | (Ibar{4}2m) | 1.2. | 167 | (Rbar{3}c) | 1.1. | 213 | (P4_132) | 1.6. |
| 30 | (Pnc2) | 2.3. | 76 | (P4_1) | 1.6. | 122 | (Ibar{4}2d) | 1.2. | 168 | (P6) | 3.1. | 214 | (I4_132) | 1.5. |
| 31 | (Pmn2_1) | 2.4. | 77 | (P4_2) | 1.1. | 123 | (P4/mmm) | 1.1. | 169 | (P6_1) | 3.3. | 215 | (Pbar{4}3m) | 1.1. |
| 32 | (Pba2) | 2.3. | 78 | (P4_3) | 1.6. | 124 | (P4/mcc) | 2.1. | 170 | (P6_5) | 3.3. | 216 | (Fbar{4}3m) | 1.2. |
| 33 | (Pna2_1) | 2.2. | 79 | (I4) | 1.2. | 125 | (P4/nbm) | 2.3. | 171 | (P6_2) | 3.3. | 217 | (Ibar{4}3m) | 1.4. |
| 34 | (Pnn2) | 1.1. | 80 | (I4_1) | 1.2. | 126 | (P4/nnc) | 1.1. | 172 | (P6_4) | 3.3. | 218 | (Pbar{4}3n) | 1.1. |
| 35 | (Cmm2) | 1.1. | 81 | (Pbar{4}) | 1.1. | 127 | (P4/mbm) | 2.4. | 173 | (P6_3) | 3.2. | 219 | (Fbar{4}3c) | 1.2. |
| 36 | (Cmc2_1) | 3.2. | 82 | (Ibar{4}) | 1.2. | 128 | (P4/mnc) | 2.5. | 174 | (Pbar{6}) | 3.1. | 220 | (Ibar{4}3d) | 1.5. |
| 37 | (Ccc2) | 1.1. | 83 | (P4/m) | 1.1. | 129 | (P4/nmm) | 2.4. | 175 | (P6/m) | 3.1. | 221 | (Pmbar{3}m) | 1.1. |
| 38 | (Amm2) | 1.1. | 84 | (P4_2/m) | 1.1. | 130 | (P4/ncc) | 2.2. | 176 | (P6_3/m) | 3.2. | 222 | (Pnbar{3}n) | 1.1. |
| 39 | (Abm2) | 1.1. | 85 | (P4/n) | 1.1. | 131 | (P4_2/mmc) | 1.1. | 177 | (P622) | 3.1. | 223 | (Pmbar{3}n) | 1.1. |
| 40 | (Ama2) | 1.1. | 86 | (P4_2/n) | 1.1. | 132 | (P4_2/mcm) | 2.1. | 178 | (P6_122) | 3.3. | 224 | (Pnbar{3}m) | 1.1. |
| 41 | (Aba2) | 1.1. | 87 | (I4/m) | 1.2. | 133 | (P4_2/nbc) | 2.3. | 179 | (P6_522) | 3.3. | 225 | (Fmbar{3}m) | 1.2. |
| 42 | (Fmm2) | 1.2. | 88 | (I4_1/a) | 1.2. | 134 | (P4_2/nnm) | 1.1. | 180 | (P6_222) | 3.3. | 226 | (Fmbar{3}c) | 1.3. |
| 43 | (Fdd2) | 1.2. | 89 | (P422) | 1.1. | 135 | (P4_2/mbc) | 2.5. | 181 | (P6_422) | 3.3. | 227 | (Fdbar{3}m) | 1.3. |
| 44 | (Imm2) | 1.2. | 90 | (P42_12) | 2.2. | 136 | (P4_2/mnm) | 2.4. | 182 | (P6_322) | 3.2. | 228 | (Fdbar{3}c) | 1.2. |
| 45 | (Iba2) | 1.2. | 91 | (P4_122) | 2.6. | 137 | (P4_2/nmc) | 2.5. | 183 | (P6mm) | 3.1. | 229 | (Imbar{3}m) | 1.4. |
| 46 | (Ima2) | 1.3. | 92 | (P4_12_12) | 1.6. | 138 | (P4_2/ncm) | 2.2. | 184 | (P6cc) | 3.1. | 230 | (Iabar{3}d) | 1.5. |
グラフの見方
- space groupとspace groupをつなぐ線は、下に向かってt-極大subgroupの関係を表しています。
- 二重線や三重線は、正規極大subgroupが二つあるいは三つ存在することを示してます。
- 各グラフ中で同一のレベルに並んでいるspace groupは、crystal類の位数が等しいことを意味しています。高いレベルほど位数は大きくなります(crystal族point groupのsubgroup関係をsee)。
- space group記号の背景色が複数存在するグラフは、同一の階層構造を持つsubgroup関係をまとめたものです。
- 最上位レベルでは、複数のspace groupに対して独立の背景色が割り当てられています。
- 最上位を除くレベルでは、一つのspace groupに対して複数の背景色が割り当てられることがあります (Ex.えば1.1.グラフ中の(P23)) 。このようなspace groupは、それらの色に対応するspace groupの共通のsubgroupであることを意味します。
- 全てのグラフの最下層にはcrystal類 (3), (m), (2), (bar{1}) のいずれかに属するspace groupが位置しています。実はこれらのspace groupは真の最下層ではなく、t-極大subgroupとして (P1) を有しています。本来であれば (P1) に向けて下向きの線でつなげるべきなのですが、グラフの巨大化を避けたいという理由で省略しています。
- 各グラフの右下に記した番号 (2.4.1.1.など) は International Tables for Crystallography A1 (1st edition) 中のテーブル番号に対応しています。
1. cubic crystal system
1.1. (Pmbar{3}m ,_{(221)}), (Pnbar{3}n,_{(222)}), (Pmbar{3}n,_{(223)}), (Pnbar{3}m,_{(224)})
2.4.1.1 + 2.4.1.2 + 2.4.1.3 + 2.4.1.4
1.2. (Fmbar{3}m), (Fdbar{3}c)
2.4.1.5 + 2.4.1.8
1.3. (Fmbar{3}c), (Fdbar{3}m)
2.4.1.6 + 2.4.1.7
1.4. (Imbar{3}m)
2.4.1.9
1.5. (Iabar{3}d)
2.4.1.10
1.6. (P4_132), (P4_332), (Pabar{3})
2.4.1.11
2. tetragonal crystal system
2.1. (P4/mcc), (P4_2/mcm)
2.4.2.1 + 2.4.1.7
2.2. (P4/ncc), (P4_2/ncm)
2.4.2.6 + 2.4.2.12
2.3. (P4/nbm), (P4_2/nbc)
2.4.2.2 + 2.4.2.8
2.4. (P4/mbm), (P4/nmm), (P4_2/mnm)
2.4.2.3 + 2.4.2.5 + 2.4.2.10
2.5. (P4_2/mbc), (P4_2/nmc), (P4/mnc)
2.4.2.9 + 2.4.2.4 + 2.4.2.11
2.6. (P4_122), (P4_322)
2.4.2.13
3. hexagonal crystal system
3.1. (P6/mmm), (P6/mcc)
2.4.3.1 + 2.4.3.2
3.2. (P6_3/mcm), (P6_3/mmc)
2.4.3.3 + 2.4.3.4
3.3. (P6_122), (P6_422), (P6_522), (P6_222)
2.4.3.5
4. 直方晶系
4.1. (Pmma), (Pmna), (Pbcm)
2.4.4.1 + 2.4.4.3 + 2.4.4.5
4.2. (Pnna), (Pcca), (Pbcn)
2.4.4.2 + 2.4.4.4 + 2.4.4.6
4.3. (Pnma)
2.4.4.7
4.4. (Cmce)
2.4.4.8