米勒指数计算器

将晶面在各晶轴上的截距转换为最简整数米勒指数 (h k l)。

晶面指数计算
以晶格单位的倍数输入截距。若晶轴与晶面平行,请输入零。

关于米勒指数

米勒指数是一组简洁的整数,通常写作 (h k l),用于标识晶格中晶面的取向。它们由晶面与晶体学 a、b、c 轴的截距求得。截距数值以对应晶格参数的倍数表示,因此数值为二表示晶面与该轴相交于两倍晶胞长度处。计算器先取各截距的倒数,再将三个倒数化为最简整数比。 例如,截距为 2a、3b 和 1c 的晶面,其倒数为二分之一、三分之一和一。三者同乘六以消去分母,即得到米勒指数 (3 2 6)。在各轴上均截取一个晶格参数的晶面,就是常见的 (1 1 1) 晶面。若晶面与某轴平行,则该轴截距为无穷大,倒数为零。在本界面中,请输入零来表示这种平行情况。 负截距会得到负指数。在正式晶体学排版中,负指数通常以数字上方的横线表示;本计算器使用负号,便于纯文本阅读。米勒指数描述的是取向,而非唯一的实际晶面。具有相同间距和取向的平行晶面属于由特定 (h k l) 三元组表示的同一晶面组。在晶体学中,花括号和尖括号分别用于晶面族和晶向族,含义不同;本计算器仅返回一种晶面取向。 米勒指数可用于 X 射线衍射峰标定、解理面描述、表面科学、薄膜生长及材料滑移系分析。本方法要求使用有效的晶轴,并以各自晶格单位表示截距;各轴的实际长度无需相等。小数截距会先近似为简单分数,再进行归一化,因此应尽可能输入精确的有理数值。最终三元组应始终化为最简整数比。进行详细衍射分析时,还需结合晶格参数、晶系、波长及适当的晶面间距公式。

米勒指数示例

先取截距的倒数,再消去分母得到整数。

晶轴截距米勒指数含义
2a, 3b, 1c(3 2 6)与三个晶轴均相交
1a, 1b, 1c(1 1 1)以晶胞单位计的截距相等
1a, 平行于 b, 2c(2 0 1)平行于 b 轴

如何求米勒指数

  1. 将晶面截距表示为晶格参数 a、b、c 的倍数。
  2. 输入各截距;晶面与某轴平行时输入零。
  3. 点击“计算米勒指数”,取倒数并消去分母。
  4. 按 (h k l) 顺序读取归一化后的整数三元组。

常见问题

h、k、l 分别代表什么?

它们是沿晶体学 a、b、c 轴的截距倒数归一化后的值,共同确定晶面取向。

如何输入无穷大截距?

当晶轴与晶面平行时输入零,因为无穷大截距的倒数为零。该轴对应的指数也将为零。

米勒指数可以是负数吗?

可以。晶面与某轴负半轴相交时,对应指数为负。本计算器使用负号,而不是上横线表示法。

为什么要将指数化为整数?

米勒指数按惯例采用保持晶面取向的最简整数比。例如 (2 2 2) 可约为 (1 1 1)。

米勒指数能直接给出晶面间距吗?

不能单独确定,因为间距还取决于晶格参数和晶系。已知这些信息后,可将指数代入相应的晶面间距公式。