Raumgruppe

Raumgruppe bezeichnet in der Kristallographie die vollständige Symmetriegruppe eines Kristalls, die neben rein punktförmigen Operationen auch Translationsoperationen des Kristallgitters umfasst. Formal ist sie eine Untergruppe der isometrischen Transformationen in drei Dimensionen und besteht aus allen Operationen, die das Kristallgitter zusammen mit seinen Motiven unverändert abbilden.

Raumgruppen ergeben sich durch die Kombination von Punktegruppensymmetrie mit Gittertransformationen, einschließlich Translationen, Dreh-/Verschiebungsachsen, Spiegelungen, Glide-Planes und Screw-Operationen. Im Unterschied zur reinen Punktgruppe berücksichtigt die Raumgruppe die periodische Struktur des Gitters und damit die räumliche Anordnung der Bausteine im Kristall.

Es gibt 230 verschiedene Raumgruppen im dreidimensionalen Kristallklassifikationssystem. Die Beschreibungen erfolgen üblicherweise in der Hermann-Mauguin-Notation (International Tables for Crystallography) oder in der Schoenflies-Notation. Raumgruppen können zentral symmetrisch (mit Inversionszentrum) oder nicht zentrisch sein; 65 Raumgruppen gehören zu den Sohncke-Gruppen und enthalten nur Drehungen bzw. Schraubenachsen, keine Spiegelungen, Inversionen oder Glide-Operationen, was chirale Kristalle ermöglicht.

Die Raumgruppe bestimmt die zulässigen Wyckoff-Positionen, beeinflusst physikalische Eigenschaften und Einschränkungen in der Kristallstruktur sowie das Diffaktionsmuster in Röntgen-, Neutronen- und Elektronenbeugung. Sie ist damit ein fundamentales Konzept für Strukturaufbau, Phasenübergänge und Materialeigenschaften.