<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xml:lang="en" article-type="research-article" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">Symmetry</journal-id>
<journal-title>Symmetry</journal-title>
<issn pub-type="epub">2073-8994</issn>
<publisher>
<publisher-name>MDPI</publisher-name></publisher></journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3390/sym6030589</article-id>
<article-id pub-id-type="publisher-id">symmetry-06-00589</article-id>
<article-categories>
<subj-group>
<subject>Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Non-Crystallographic Layer Lattice Restrictions in Order-Disorder (OD) Structures</article-title></title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>St&#x000F6;ger</surname><given-names>Berthold</given-names></name></contrib>
<aff id="af1-symmetry-06-00589">Institute of Chemical Technologies and Analytics, Vienna University of Technology, Getreidemarkt 9/194-SC, Vienna 1060, <country>Austria</country>; <email>bstoeger@mail.tuwien.ac.at</email>; Tel.: +43-1-58801-17123; Fax: +43-1-58801-17199</aff></contrib-group>
<pub-date pub-type="collection">
<month>09</month>
<year>2014</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub">
<day>21</day>
<month>07</month>
<year>2014</year></pub-date>
<volume>6</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>589</fpage>
<lpage>621</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>11</day>
<month>03</month>
<year>2014</year></date>
<date date-type="rev-recd">
<day>27</day>
<month>06</month>
<year>2014</year></date>
<date date-type="accepted">
<day>03</day>
<month>07</month>
<year>2014</year></date></history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x000A9; 2014 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland</copyright-statement>
<copyright-year>2014</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/">
<p>This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution license (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/).</p></license></permissions>
<abstract>
<p>Symmetry operations of layers periodic in two dimensions restrict the geometry the lattice according to the five two-dimensional Bravais types of lattices. In order-disorder (OD) structures, the operations relating equivalent layers generally leave invariant only a sublattice of the layers. The thus resulting restrictions can be expressed in terms of linear relations of the <bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup> and <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> scalar products of the lattice basis vectors with rational coefficients. To characterize OD families and to check their validity, these lattice restrictions are expressed in the bases of different layers and combined. For a more familiar notation, they can be expressed in terms of the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic>. Alternatively, the description of the lattice restrictions may be simplified by using centered lattices. The representation of the lattice restrictions in terms of scalar products is dependent on the chosen basis. A basis-independent classification of the lattice restrictions is outlined.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>order-disorder theory</kwd>
<kwd>local symmetry</kwd>
<kwd>lattice</kwd></kwd-group></article-meta></front>
<body>
<sec sec-type="intro">
<label>1.</label>
<title>Introduction</title>
<p>Already in the early days of structure characterization by diffraction methods, it had been observed that many solid compounds do not a feature long-range order despite being built according to strict and unambiguous chemical rules. One of these systems, the mineral, wollastonite (CaSiO<sub>3</sub>) &#x0005B;<xref rid="b1-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">1</xref>&#x0005D;, and the isotypic inorganic compounds, Madrell&#x02019;s salt (NaPO<sub>3</sub>) and NaAsO<sub>3</sub> &#x0005B;<xref rid="b2-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">2</xref>&#x0005D;, sparked the development of the order-disorder (OD) theory &#x0005B;<xref rid="b3-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">3</xref>&#x0005D;. The OD theory can be considered as the crystallographic theory of local symmetry and has, since its inception, been developed into a versatile theory for the explanation and description of polytypism, diffuse scattering, non-crystallographic absences, twinning and as a means to classify structures by &#x0201C;symmetry principles&#x0201D; &#x0005B;<xref rid="b4-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">4</xref>&#x0005D;. The fruitful application of OD theory to all major classes of compounds&#x02014;from minerals to biological macro-molecules &#x0005B;<xref rid="b5-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">5</xref>&#x0005D;&#x02014;demonstrates the universality of the underlying concepts. A concise introduction to OD theory was given by Ferraris <italic>et al.</italic> &#x0005B;<xref rid="b6-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">6</xref>&#x0005D;.</p>
<p>OD theory is based on the geometric (and as a consequence, energetic) equivalence of pairs of adjacent layers, which is expressed by the vicinity condition (VC) &#x0005B;<xref rid="b7-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">7</xref>&#x0005D;. Slightly varying wordings of the VC have been given &#x0005B;<xref rid="b7-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">7</xref>&#x02013;<xref rid="b11-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">11</xref>&#x0005D;. Usually, it is stated as three propositions:
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p>(VC<italic>&#x003B1;</italic>) OD structures are composed of a finite number of kinds of layers with two-dimensional lattices;</p></list-item>
<list-item>
<p>(VC<italic>&#x003B2;</italic>) The intersection of the lattices of all layers of an OD structure is a two-dimensional lattice;</p></list-item>
<list-item>
<p>(VC<italic>&#x003B3;</italic>) Equivalent sides (layers in which both sides are not equivalent, <italic>i.e.</italic>, not related by symmetry, can adopt one of 17 layer group types, which correspond to the 17 plane group types. These layer groups and layers are said to be polar) of equivalent layers are faced by adjacent layers in such a way that the thus formed pairs of layers are equivalent.</p></list-item></list></p>
<p>Structures that fulfill the VC and that are not necessarily periodic in three dimensions are called proper OD structures, as opposed to fully-ordered structures &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>&#x0005D;. The infinite number of stacking possibilities (polytypes) arising from a proper OD structure are said to belong to the same OD family. The local symmetry of a polytype is described by a groupoid &#x0005B;<xref rid="b10-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">10</xref>&#x0005D;, a generalization of the group concept. By abstracting from metric parameters, these groupoids are classified into OD groupoid families, which take the role of space group types in classical crystallography. Two alternative versions of VC<italic>&#x003B2;</italic> have been proposed, leading to a stricter and a broader VC (VC<italic>&#x003B1;</italic> and VC<italic>&#x003B3;</italic> are independent of VC<italic>&#x003B2;</italic> and remain unchanged): The stricter VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic> &#x0005B;<xref rid="b9-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">9</xref>,<xref rid="b10-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">10</xref>&#x0005D; reads as:
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p>(VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>) All layers of an OD structure possess the same lattice.</p></list-item></list>and, on the other hand, the broader VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic> &#x0005B;<xref rid="b10-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">10</xref>&#x0005D; as:
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p>(VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic>) The intersection of the lattices of two adjacent layers of an OD structure is a two-dimensional lattice.</p></list-item></list></p>
<p>VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic> differs subtly from VC<italic>&#x003B2;</italic> in that, whereas every given pair of layers possesses a common two-dimensional lattice, there can be polytypes in which these common lattices become more sparse with the increasing distance of the layers, and therefore, the whole polytype does not feature two-dimensional periodicity parallel to the layer planes. All polytypes of OD structures fulfilling VC<italic>&#x003B2;</italic>, on the other hand, possess a common two-dimensional lattice parallel to the layer planes. As a consequence, OD structures in which layers are related by operations with a non-crystallographic rotation angle fulfill VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic>, but not VC<italic>&#x003B2;</italic>.</p>
<p>Most documented OD structures fulfill the strict and, from a theoretical point of view, less demanding VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>. Therefore, most work on OD theory, so far, like the derivation of the 400 OD groupoid families &#x0005B;<xref rid="b12-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">12</xref>&#x0005D;, is based on VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>. Moreover, a notation based on Hermann&#x02013;Mauguin symbols for the designation of OD groupoid families has only been developed for families fulfilling VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic> &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>,<xref rid="b13-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">13</xref>&#x0005D;. Nevertheless, during our structural investigations, we have encountered polytypic structures where the inequality of the lattices of adjacent layers is the decisive factor giving rise to the OD character (e.g., KOH&#x000B7;2H<sub>2</sub>O &#x0005B;<xref rid="b14-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">14</xref>&#x0005D; and K<sub>2</sub>HAsO<sub>4</sub> &#x000B7; 2.5H<sub>2</sub>O &#x0005B;<xref rid="b15-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">15</xref>&#x0005D;). Therefore, a complete OD theory must consider the more general VC<italic>&#x003B2;</italic> and VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic>.</p>
<p>The existence of certain symmetry operations of a layer imposes a minimum Bravais class of the layer lattice (the symmetry of the lattice can also accidentally belong to a higher-symmetry Bravais class &#x0005B;<xref rid="b16-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">16</xref>&#x0005D;) and, therefore, restricts the geometry of the lattice. In OD structures, the layer lattices can additionally be restricted by operations relating distinct layers or by the combination (<italic>i.e.</italic>, intersection) of the lattice restrictions of distinct layers. For the special case VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>, these restrictions correspond to those of the Bravais types of lattices, as will be recapitulated in Section 2.3. In OD structures fulfilling VC<italic>&#x003B2;</italic> or VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic>, but not the more strict VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>, the operations relating equivalent layers generally leave invariant only a sublattice of the layers. In this case, they lead to non-crystallographic layer lattice restrictions, which can be expressed as linear relationships of the scalar products of the primitive lattice basis vectors, as will be discussed in Section 2.4.</p>
<p>This representation has proven to be a useful computational device for the automated analysis of OD structures (like the derivation of stacking possibilities &#x0005B;<xref rid="b17-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">17</xref>&#x0005D;, polytypes with a maximum degree of order &#x0005B;<xref rid="b18-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">18</xref>,<xref rid="b19-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">19</xref>&#x0005D;, family (superposition) structures &#x0005B;<xref rid="b7-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">7</xref>&#x0005D;, <italic>etc.</italic>). For this purpose, the lattice restrictions have to be transformed into different bases (Section 2.5) and combined (Section 2.6). A more familiar representation in terms of the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> will be developed in Section 2.7. An alternative, and perhaps more convenient, description may be obtained by using centered lattices, as shown in Section 2.9. The representation of lattice restrictions by scalar products is dependent on the chosen basis. A basis-independent classification will be outlined in Section 2.11. Finally, examples are given in Section 2.12, and the discussed relations are derived in the <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix</xref>.</p></sec>
<sec sec-type="other">
<label>2.</label>
<title>Results and Discussion</title>
<sec>
<label>2.1.</label>
<title>Notations and Conventions</title>
<p>A layer is a connected, two-dimensionally periodic subspace of the three-dimensional Euclidean space <italic>E</italic><sup>3</sup> with continuously finite and non-zero thickness. Every point of an OD structure can be assigned to either a layer or the interface between two layers, which need not be planar (<xref rid="f1-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 1</xref>). Thus, every layer is connected to exactly two neighbors. For simplicity, in the following text, all layers are normal to &#x0005B;001&#x0005D;. Layers are said to be equivalent or of the same kind if they are congruent or enantiomorphous &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>&#x0005D;, <italic>i.e.</italic>, related by an isometry. When pairs of (not necessarily adjacent or equivalent) layers are considered, they will be called <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic>, and the corresponding lattice basis vectors are (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>). Subscripts are omitted if only one layer is examined. The lattice parameters of the layer <italic>L<sub>i</sub></italic> will be written as <italic>a<sub>i</sub></italic> = &#x0007C;<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C;, <italic>b<sub>i</sub></italic> = &#x0007C;<bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C; and <italic>&#x003B3;<sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>. The notation <bold>a</bold> &#x02227; <bold>b</bold> designates (depending on the context) the measure of the angle between <bold>a</bold> and <bold>b</bold> or the angle itself (the origin being the vertex of the angle). Scalar products of vectors are indicated by a dot: <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = &#x0007C;<bold>a</bold>&#x0007C;&#x0007C;<bold>b</bold>&#x0007C; cos(<bold>a</bold> &#x02227; <bold>b</bold>), matrix multiplication by juxtaposition. For brevity, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>a</bold> = &#x0007C;<bold>a</bold>&#x0007C;<sup>2</sup> is shortened to <bold>a</bold><sup>2</sup>. The metric tensor of layer <italic>L<sub>i</sub></italic> is:
<disp-formula id="FD1">
<label>(1)</label>
<mml:math id="m1" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since the position of the different layers relative to one another is of no concern for the following discussion, layer lattices are regarded as vector lattices or translation groups. Thus, the lattice of layer <italic>L<sub>i</sub></italic> is <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> = {<italic>n</italic><bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <italic>m</italic><bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C;<italic>n</italic>, <italic>m</italic> &#x02208; &#x02124;}. Accordingly, if <italic>&#x1D50F;<sub>j</sub></italic> &#x02282; <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic>, <italic>&#x1D50F;<sub>j</sub></italic> is said to be a strict sublattice of <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic>, and <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> is considered as the larger lattice of the two, despite defining a smaller unit cell. Lattice vectors are designated by <bold>u</bold>; arbitrary directions are given as <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold>. Rotation angles are denominated by <italic>&#x003C8;</italic>. The linear part of isometries of <italic>E</italic><sup>3</sup> (motions) is represented by the matrix <bold><italic>M</italic></bold> ; matrices of affine transformations operating on lattice basis vectors are written as <bold><italic>P</italic></bold>. <bold><italic>I</italic></bold><sub>2</sub> is the 2 &#x000D7; 2 identity matrix. The 2 &#x000D7; 3 matrix <bold><italic>A</italic></bold> and the 3 &#x000D7; 1 column vectors <bold><italic>V</italic></bold> and <bold><italic>U</italic></bold> are used to describe the linear relationships of the scalar products <bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup> and <bold>a</bold>&#x000B7;<bold>b</bold>. <bold><italic>Q</italic></bold> and <bold><italic>R</italic></bold> are 3&#x000D7;3 transformation matrices operating on <bold><italic>V</italic></bold> and <bold><italic>U</italic></bold>. <bold><italic>o</italic></bold> is the column vector of zero coefficients. The &#x0201C;&#x000D7;&#x0201D; symbol will be used in analogy to the cross-product of two coordinate vectors with respect to an orthonormal coordinate system:
<disp-formula id="FD2">
<label>(2)</label>
<mml:math id="m2" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula><italic>&#x003BB;</italic> and <italic>l</italic> are real numbers.</p></sec>
<sec>
<label>2.2.</label>
<title>Partial Operations</title>
<p>The operations relating equivalent layers are called partial operations (POs) &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>&#x0005D; to highlight that they are not necessarily valid for the whole structure. A PO transforming <italic>L<sub>i</sub></italic> into <italic>L<sub>j</sub></italic> is called <italic>&#x003C3;</italic>-PO if <italic>i &#x02260; j</italic> or <italic>&#x003BB;</italic>-PO if <italic>i</italic> = <italic>j</italic> &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>&#x0005D;. Expressed in the coordinate system of <italic>L<sub>i</sub></italic>, the linear part of a PO has the form:
<disp-formula id="FD3">
<label>(3)</label>
<mml:math id="m3" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x000B1;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>In the context of layer lattice restrictions, only the action of the operation on the lattice basis vectors is relevant:
<disp-formula id="FD4">
<label>(4)</label>
<mml:math id="m4" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>p<sub>ij</sub></italic> = <italic>m<sub>ij</sub></italic>. Thus, the following discussion will be based on these two-dimensional lattice transformations, which correspond to the point group operations in two dimensions that map the origin onto itself, <italic>viz.</italic>, rotations around the origin (including the identity) and mirror operations at lines passing through the origin. Since, according to VC<italic>&#x003B2;</italic> (or VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic>), the common sublattice of adjacent layers is a two-dimensional lattice, all elements <italic>p<sub>ij</sub></italic> &#x02208; &#x0211A; &#x0005B;<xref rid="b20-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">20</xref>&#x0005D; and, henceforth, only rational <bold><italic>P</italic></bold> are considered. In the special case of VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>, <bold><italic>P</italic></bold> is integral. Since POs are isometries, det(<bold><italic>P</italic></bold>) = &#x000B1;1. Since two-dimensional lattices are symmetric by a two-fold rotation, mirroring at a line and the perpendicular line, as well as rotation by <italic>&#x003C8;</italic> and <italic>&#x003C8;</italic> + <italic>&#x003C0;</italic> are equivalent lattice transformations (<italic>i.e.</italic>, both transform a given lattice into two identical lattices). Thus, <bold><italic>P</italic></bold> and &#x02212;<bold><italic>P</italic></bold> represent equivalent lattice transformations. An overview of all kinds of <italic>&#x003C3;</italic>-POs and the corresponding lattice transformations is compiled in <xref rid="t1-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 1</xref>.</p></sec>
<sec>
<label>2.3.</label>
<title>Layer Lattice Restrictions in the Case of Layer Groups and VC&#x003B2;&#x02032;</title>
<p>The necessity to restrict the geometry of lattices was recognized when deriving the symmetry groups of periodic objects in Euclidean space, <italic>viz.</italic>, the crystallographic frieze, rod, plane, layer and space groups. Indeed, the symmetry operations of a periodic object may not be compatible with every lattice, resulting in the assignment of symmetry groups to Bravais types of lattices (usually shortened to &#x0201C;Bravais lattices&#x0201D;, but spelled out here to emphasize that it is a set of an infinity of lattices; the resulting classes of symmetry groups are called Bravais flocks) &#x0005B;<xref rid="b16-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">16</xref>&#x0005D;. Note that the lattice may also accidentally be of a higher symmetry than is imposed by the group (e.g., an orthorhombic layer with a square lattice). There are five Bravais types of lattices in two dimensions &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;, listed in <xref rid="t2-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 2</xref> with the corresponding restriction of the lattice geometry in the standard primitive setting.</p>
<p>In the context of OD theory, not only layer symmetry operations (<italic>&#x003BB;</italic>-POs), but also <italic>&#x003C3;</italic>-POs restrict the layer lattice. If all layers possess the same lattice (<italic>i.e.</italic>, VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic> holds), the linear part of all (<italic>&#x003BB;</italic>- and <italic>&#x003C3;</italic>-) POs must map this two-dimensional lattice onto itself. Thus, all polytypes of an OD family that fulfills VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic> share the same common two-dimensional lattice, and the OD family can be assigned to one of the five two-dimensional Bravais types of lattices and, as consequence, to one of the four two-dimensional lattice systems although in two dimensions, the classifications into lattice and crystal systems are identical, the notion of lattice system is used here, since in three (or more) dimensions, groups assigned to the same Bravais type of lattices belong to the same lattice system, but not necessarily to the same crystal system e.g., the space groups <italic>P</italic>3 and <italic>P</italic>6 both belong to the hexagonal lattice system, but to the trigonal and the hexagonal crystal system, respectively &#x0005B;<xref rid="b16-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">16</xref>&#x0005D;.</p></sec>
<sec>
<label>2.4.</label>
<title>Layer Restrictions Introduced by General POs</title>
<p>Unless noted otherwise, in the following sections, only the general VC<italic>&#x003B2;<sup>&#x02033;</sup></italic> is assumed. When analyzing and describing these general OD structures, the interplay of three notions has to be considered:
<list list-type="order">
<list-item>
<label>(1)</label>
<p>The POs relating equivalent layers and, in particular, the corresponding two-dimensional lattice transformations, defined by their type (rotation or mirroring) and the rotation angle <italic>&#x003C8;</italic> (rotation) or the location of the mirror line (mirroring);</p></list-item>
<list-item>
<label>(2)</label>
<p>The relationship of the lattices of the layers related by these POs. For example, in the special case of VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>, the lattices are identical;</p></list-item>
<list-item>
<label>(3)</label>
<p>The restrictions of the geometry of the layer lattices.</p></list-item></list></p>
<p>By defining a PO and the relationship of the lattices, restrictions of the lattice geometries are imposed. For example:
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p>If the lattice transformation is a four-fold rotation and the lattices are identical, then the lattices must belong to the <italic>tp</italic> Bravais type of lattices;</p></list-item>
<list-item>
<p>If the lattice transformation is a mirroring at the line parallel to <bold>a</bold> + <bold>b</bold> and the lattices are identical, then the lattices must belong to the <italic>mc</italic> or the higher-symmetry <italic>tp</italic> or <italic>hp</italic> Bravais types of lattices.</p></list-item></list></p>
<p>In return, by defining a PO and a lattice restriction, the relationship of the lattices can be deduced.</p>
<p>The matrix <bold><italic>P</italic></bold> representing a two-dimensional lattice transformation describes both the type of the operation and the relationship of the lattices. Thus, by imposing a concrete matrix <bold><italic>P</italic></bold> relating the lattices of two equivalent layers, the geometries of both layers are restricted. These restrictions can be derived (see <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.1</xref>) by virtue of <bold><italic>P</italic></bold> representing an isometry (<italic>i.e.</italic>, &#x0007C;<bold>a</bold><italic><sub>i</sub>&#x0007C;</italic> = &#x0007C;<bold>a</bold><italic><sub>j</sub>&#x0007C;</italic> = <italic>a</italic>, &#x0007C;<bold>b</bold><italic><sub>i</sub>&#x0007C;</italic> = &#x0007C;<bold>b</bold><italic><sub>j</sub>&#x0007C;</italic> = <italic>b</italic> and <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic> = <italic>&#x003B3;</italic> have to hold). Thus, by enumerating all matrices <bold><italic>P</italic></bold> describing two-dimensional point group operations, all lattice restrictions imposed by POs can be derived. Moreover, <bold><italic>P</italic></bold> will usually be used when (manually or automatically) analyzing an OD structure, making it necessary to derive the lattice restrictions from these matrices.</p>
<p>The description of OD families by symbols (in analogy to the symmetry group symbols), on the other hand, will typically not be based on the matrix representation of POs, but on a generalization of the printed symbols for symmetry elements &#x0005B;<xref rid="b22-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">22</xref>&#x0005D;. Thus, the opposite direction, <italic>viz.</italic>, deducing the matrix representation of a PO given by its type and symmetry element and the lattice restriction are necessary and will be described in Section 2.8.</p>
<p>The lattice restriction imposed by the matrix <bold><italic>P</italic></bold> representing an isometry can be expressed by linear relationships between the scalar products 
<inline-formula>
<mml:math id="m5" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m6" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>. These relationships can be conveniently represented by the subspaces of the three-dimensional Euclidean space <italic>E</italic><sup>3</sup>, where the three dimensions represent the elements of the metric tensor <bold>G</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <italic>viz.</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m7" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m8" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>, respectively. The metric tensor of a two-dimensional lattice is positive-definite, and the elements fulfill:
<disp-formula id="FD5">
<label>(5)</label>
<mml:math id="m9" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="FD6">
<label>(6)</label>
<mml:math id="m10" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FD7">
<label>(7)</label>
<mml:math id="m11" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>whereby the latter inequality can also be written as det(<bold>G</bold><italic><sub>i</sub></italic>) <italic>&#x0003E;</italic> 0. These (
<inline-formula>
<mml:math id="m12" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m13" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) triples describe an open, convex subset of <italic>E</italic><sup>3</sup>. The boundary set is an elliptical cone with the apex located at the origin (<xref rid="f2-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 2a</xref>). It is understood that if in the next sections, lattice restrictions are described as lines or planes in <italic>E</italic><sup>3</sup>, actually, only the line or plane segment obtained by intersection with this subset represents two-dimensional lattices. Likewise, if a lattice parameter is said to be free, it may only be chosen such that the corresponding triple of scalar products is a member of this subset.</p>
<p>Since there is at least one free lattice parameter, the lattice restrictions can be expressed by a system of two linear equations according to:
<disp-formula id="FD8">
<label>(8)</label>
<mml:math id="m14" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>A</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <bold><italic>A</italic></bold> is a rational 2 &#x000D7; 3 matrix. <bold><italic>A</italic></bold> can be made unique by, for example, writing it in reduced row echelon form, <italic>i.e.</italic>, applying the Gaussian elimination algorithm on the system of linear equations and making the leading non-zero elements of the matrix one. Three cases can be distinguished, based on the number of free parameters: if rank(<bold><italic>A</italic></bold>) = 0, all three lattice parameters are free; if rank(<bold><italic>A</italic></bold>) = 1, the solutions of the system of linear equations are located on a plane (two free parameters), which will be described by <bold><italic>V</italic></bold>, the coordinates of a vector normal to the plane. Finally, if rank(<bold><italic>A</italic></bold>) = 2, the solutions are located on a line passing through the origin (one free lattice parameter), which will be described by <bold><italic>U</italic></bold>, the coordinates of a vector parallel to this line. The three kinds of lattice restrictions are compiled in <xref rid="t3-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 3</xref> and will be discussed in the following paragraphs based on the type of the lattice transformation represented by <bold><italic>P</italic></bold>.</p>
<sec>
<label>2.4.1.</label>
<title>Identity Operation or Two-Fold Rotation (<xref rid="t3-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 3</xref>, Line 1)</title>
<p>If <bold><italic>P</italic></bold> has the form <bold><italic>P</italic></bold> = &#x000B1;<bold><italic>I</italic></bold><sub>2</sub>, <italic>i.e.</italic>, it describes the identity operation or a two-fold rotation, the lattice is only restricted by Equations <xref rid="FD5" ref-type="disp-formula">(5)</xref>&#x02013;<xref rid="FD7" ref-type="disp-formula">(7)</xref>, since every two-dimensional lattice is symmetric by these two operations. Thus, the valid lattices are represented by a three-dimensional subset of <italic>E</italic><sup>3</sup> (<xref rid="f2-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 2a</xref>). This is the lattice restriction of layer groups in the oblique lattice system.</p></sec>
<sec>
<label>2.4.2.</label>
<title>Mirror Operation (<xref rid="t3-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 3</xref>, Line 2)</title>
<p>A matrix <bold><italic>P</italic></bold> representing a mirror operation fulfills:
<disp-formula id="FD9">
<label>(9)</label>
<mml:math id="m15" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtext>det</mml:mtext>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FD10">
<label>(10)</label>
<mml:math id="m16" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtext>tr</mml:mtext>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The lattice restriction induced by <bold><italic>P</italic></bold> corresponds to a plane in <italic>E</italic><sup>3</sup>, which is described by an equation:
<disp-formula id="FD11">
<label>(11)</label>
<mml:math id="m17" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <bold><italic>V</italic></bold> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>. <bold><italic>V</italic></bold> can be derived from <bold><italic>P</italic></bold> (see <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.1</xref>) by:
<disp-formula id="FD12">
<label>(12)</label>
<mml:math id="m18" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since <bold><italic>P</italic></bold> is rational, so are the coefficients of <bold><italic>V</italic></bold>.</p>
<p>Two examples of this kind of restriction are depicted in <xref rid="f2-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 2b</xref>: The horizontal plane represents the lattices fulfilling <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> with <bold><italic>V</italic></bold> = (0, 0, 1)<italic><sup>T</sup></italic> or <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0 and the vertical plane <bold><italic>V</italic></bold> = (1, &#x02212;1, 0)<italic><sup>T</sup></italic> or <bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup>. Lattices of the <italic>op</italic> and <italic>oc</italic> Bravais types of lattices (<italic>i.e.</italic>, lattices of layers in both rectangular lattice systems) must fulfill these restrictions, respectively. Examples of non-crystallographic restrictions of this kind are given in Sections 2.12.1 and 2.12.2.</p>
<p>The set of solutions of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> contains (
<inline-formula>
<mml:math id="m19" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m20" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) triples of positive-definite <bold>G</bold><italic><sub>i</sub></italic> (<italic>i.e.</italic>, the lattice restriction is valid), only if <bold><italic>V</italic></bold> fulfills:
<disp-formula id="FD13">
<label>(13)</label>
<mml:math id="m21" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which is always the case for <bold><italic>V</italic></bold> of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD12">Equation (12)</xref>, obtained from <bold><italic>P</italic></bold> fulfilling <xref ref-type="disp-formula" rid="FD9">Equations (9)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FD10">(10)</xref>. All <bold><italic>V</italic></bold> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold> representing parallel vectors (<italic>i.e.</italic>, all <italic>&#x003BB;</italic><bold><italic>V</italic></bold>, <italic>&#x003BB;</italic> &#x02260; 0) describe the same lattice restriction. Notably, the equivalent lattice transformations represented by <bold><italic>P</italic></bold> and &#x02212;<bold><italic>P</italic></bold> lead to the same lattice restriction (<bold><italic>V</italic></bold> and &#x02212;<bold><italic>V</italic></bold>).</p>
<p>Since the matrix <bold><italic>P</italic></bold> representing a mirror operation must fulfill det(<bold><italic>P</italic></bold>) = &#x02212;1 and tr(<bold><italic>P</italic></bold>) = 0, a lattice restriction of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> with given <bold><italic>V</italic></bold> is obtained from exactly two matrices <bold><italic>P</italic></bold>:
<disp-formula id="FD14">
<label>(14)</label>
<mml:math id="m22" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x000B1;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="FD15">
<label>(15)</label>
<mml:math id="m23" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>is a scale factor: <italic>l</italic>(<bold><italic>V</italic></bold>) = 1 for the form given in <xref ref-type="disp-formula" rid="FD12">Equation (12)</xref> and <italic>l</italic>(<italic>&#x003BB;</italic><bold><italic>V</italic></bold>) = &#x0007C;<italic>&#x003BB;</italic>&#x0007C;<italic>l</italic>(<bold><italic>V</italic></bold>). <bold><italic>V</italic></bold> can be made unique by division by <italic>l</italic> and making <italic>V<sub>x</sub></italic> <italic>&#x0003E;</italic> 0. This form has the advantage that it can immediately be connected to the matrices &#x000B1;<bold><italic>P</italic></bold>, which impose this restriction. Alternatively, the uniqueness of <bold><italic>V</italic></bold> can, for example, be achieved by making the elements integral, coprime and <italic>V<sub>x</sub></italic> <italic>&#x0003E;</italic> 0.</p></sec>
<sec>
<label>2.4.3.</label>
<title>Rotation by <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; 0<italic>, &#x003C0;</italic> (<xref rid="t3-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 3</xref>, Line 3)</title>
<p>The matrix <bold><italic>P</italic></bold> representing a rotation by <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; 0<italic>, &#x003C0;</italic> has to fulfill:
<disp-formula id="FD16">
<label>(16)</label>
<mml:math id="m24" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtext>det</mml:mtext>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FD17">
<label>(17)</label>
<mml:math id="m25" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>since <italic>p</italic><sub>11</sub> + <italic>p</italic><sub>22</sub> = tr(<bold><italic>P</italic></bold>) = 2cos <italic>&#x003C8;</italic>. The lattice restriction imposed by such a matrix corresponds to a line in <italic>E</italic><sup>3</sup>, which is described by the equation:
<disp-formula id="FD18">
<label>(18)</label>
<mml:math id="m26" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>o</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <bold><italic>U</italic></bold> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>. Alternatively, the equation can be written as:
<disp-formula id="FD19">
<label>(19)</label>
<mml:math id="m27" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003BB;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>&#x003BB;</italic> &#x02208; &#x0211D;. <bold><italic>U</italic></bold> can be deduced from <bold><italic>P</italic></bold> (see <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.1</xref>) by:
<disp-formula id="FD20">
<label>(20)</label>
<mml:math id="m28" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since <bold><italic>P</italic></bold> is rational, so are the coefficients of <bold><italic>U</italic></bold>. The lattice restriction resulting from the identity or two-fold rotation (three free parameters) can be considered as a special case of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equations (18)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FD20">(20)</xref>, since the corresponding matrices <bold><italic>P</italic></bold> = &#x000B1;<bold><italic>I</italic></bold><sub>2</sub> lead to <bold><italic>U</italic></bold> = <bold><italic>o</italic></bold>, and as a consequence, <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> is always fulfilled. Nevertheless, it seems more clear to treat the unrestricted case as a distinct case, and here, only <bold><italic>U</italic></bold> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold> are considered.</p>
<p>An example of this kind of restriction is given by the intersection of the horizontal and the vertical plane in <xref rid="f2-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 2b</xref>: this line represents the lattices fulfilling <bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup> and <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0 or <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 1, 0)<italic><sup>T</sup></italic>, corresponding to the metrics of lattices of the <italic>tp</italic> Bravais types of lattices (lattices of layers in the square lattice system) in the reduced setting. An actual example of a non-crystallographic lattice restriction of this kind will be detailed in Section 2.12.3.</p>
<p>The set of solutions of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> contains (
<inline-formula>
<mml:math id="m29" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m30" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) triples of positive-definite <bold>G</bold><italic><sub>i</sub></italic> (<italic>i.e.</italic>, the lattice restriction is valid) only if:
<disp-formula id="FD21">
<label>(21)</label>
<mml:math id="m31" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which is always the case for <bold><italic>U</italic></bold> derived according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD20">Equation (20)</xref> from matrices <bold><italic>P</italic></bold> fulfilling <xref ref-type="disp-formula" rid="FD16">Equations (16)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FD17">(17)</xref>. All <bold><italic>U</italic></bold> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold> representing parallel vectors (<italic>i.e.</italic>, all <italic>&#x003BB;</italic><bold><italic>U</italic></bold>, <italic>&#x003BB;</italic> &#x02260; 0) describe the same lattice restriction. <bold><italic>U</italic></bold> can, for example, be made unique by making the elements integral and coprime and <italic>U<sub>x</sub></italic> positive. As opposed to the case of two free parameters, the lattice restrictions described byagiven <bold><italic>U</italic></bold> are derived from an infinity of matrices <bold><italic>P</italic></bold>. For example, the matrix representations:
<disp-formula id="FD22">
<label>(22)</label>
<mml:math id="m32" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FD23">
<label>(23)</label>
<mml:math id="m33" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>of rotations by 
<inline-formula>
<mml:math id="m34" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m35" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>tan</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively, both lead to <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 1, 0)<italic><sup>T</sup></italic> (<italic>i.e.</italic>, square lattices) (<xref rid="f3-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 3</xref>).</p></sec></sec>
<sec>
<label>2.5.</label>
<title>Transformation of Lattice Restrictions</title>
<p>If the layers <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> are not equivalent, their lattices are related by:
<disp-formula id="FD24">
<label>(24)</label>
<mml:math id="m36" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with det(<bold><italic>P</italic></bold>) &#x02260; 0 (but not necessarily fulfilling det(<bold><italic>P</italic></bold>) = &#x000B1;1). From VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic>, it follows that <bold><italic>P</italic></bold> is rational. If the lattice of layer <italic>L<sub>i</sub></italic> is restricted as described in Section 2.4, additional restrictions are imposed on the lattice of layer <italic>L<sub>j</sub></italic>. To express the restriction in terms of the layer <italic>L<sub>j</sub></italic>, the need arises to apply lattice transformations to the representations of lattice restrictions introduced in Section 2.4. Moreover, in many cases, it is convenient to use different cell settings of a layer for structural descriptions. In these cases, <bold><italic>P</italic></bold> is usually integral, unless switching from a centered to a primitive setting. If <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> describes the restriction of the lattice of <italic>L<sub>i</sub></italic> according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref>, then the lattice of <italic>L<sub>j</sub></italic> is likewise restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> with vector <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>j</sub></italic> related to <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> by:
<disp-formula id="FD25">
<label>(25)</label>
<mml:math id="m37" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>In analogy, the vector <bold><italic>U</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> transforms according to:
<disp-formula id="FD26">
<label>(26)</label>
<mml:math id="m38" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>As expected, if <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> represents a valid lattice restriction (<italic>i.e.</italic>, fulfills <xref ref-type="disp-formula" rid="FD13">Equation (13)</xref>), then so does <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>j</sub></italic>, and likewise, if <bold><italic>U</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> fulfills <xref ref-type="disp-formula" rid="FD21">Equation (21)</xref>, then so does <bold><italic>U</italic></bold><italic><sub>j</sub></italic>, provided that det(<bold><italic>P</italic></bold>) &#x02260; 0, as is derived in <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.3</xref>. Moreover, the rationality of <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>j</sub></italic> and <bold><italic>U</italic></bold><italic><sub>j</sub></italic> is preserved for rational <bold><italic>P</italic></bold>.</p></sec>
<sec>
<label>2.6.</label>
<title>Combination of Lattice Restrictions</title>
<p>The lattice of a layer may be restricted by symmetry operations (Section 2.3), <italic>&#x003C3;</italic>-POs (Section 2.4) or the lattice restrictions of a different layer (Section 2.5). The combination (<italic>i.e.</italic>, intersection) of these restrictions is used to determine the lattice restrictions of an OD family: a representative layer <italic>n</italic>-tuple of adjacent layers containing each kind of layer exactly once is considered. The lattices of all layers are expressed with respect to an arbitrarily chosen global lattice. The restrictions imposed by the layer symmetries and the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are transformed into the global lattice (Section 2.5) and combined. If the OD family is valid, the global lattice is described by one to three free parameters. This restriction is then transformed back into the lattice bases of the individual layers. As a consequence, in an OD family, every layer lattice has the same number of free parameters. For example, in an OD family containing a square layer, <italic>b/a</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> of all layers are fixed, even if they only belong to the oblique layer system. The combination of two lattice restrictions is compiled in <xref rid="t4-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 4</xref>, and the different cases are detailed in the following sections, whereby the trivial cases (combination with no restrictions) are not listed.</p>
<sec>
<label>2.6.1.</label>
<title>Two Times Two Free Lattice Parameters (<xref rid="t4-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 4</xref>, Lines 1&#x02013;3)</title>
<p>The lattice restrictions read as:
<disp-formula id="FD27">
<label>(27)</label>
<mml:math id="m39" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>k</italic> = 1, 2. If the <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>k</sub></italic> represent parallel vectors (<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = <bold><italic>o</italic></bold>), both restrictions are equivalent and, thus, identical to the resulting restriction. If <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>, the number of free parameters is reduced to one. The possible lattices are described by <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> with <bold><italic>U</italic></bold> = <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub>. An example is given in <xref rid="f2-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 2b</xref>: the horizontal plane, described by <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = (0, 0, 1)<italic><sup>T</sup></italic>, represents metrics of lattices in the <italic>op</italic> Bravais type of lattices and the vertical plane, described by <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = (1<italic>, &#x02212;</italic>1, 0)<italic><sup>T</sup></italic>, the metrics of lattices in the <italic>oc</italic> Bravais type of lattices. The intersection of these two planes is found by calculating <bold><italic>U</italic></bold> = <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = (1, 1, 0)<italic><sup>T</sup></italic>, which represents a line corresponding to the metrics of lattices in the <italic>tp</italic> Bravais type of lattices. Thus, if an OD structure is made up of orthorhombic primitive and orthorhombic <italic>c</italic>-centered layers and both layers possess the same (primitive) lattice, the lattices of both layers must be square.</p>
<p>Solutions with positive-definite <bold>G</bold> exist only for <bold><italic>U</italic></bold> fulfilling <xref ref-type="disp-formula" rid="FD21">Equation (21)</xref>. For example, a lattice cannot be restricted by <bold>a</bold>&#x000B7;<bold>b</bold> = 0 and 
<inline-formula>
<mml:math id="m40" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represented by <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = (0, 0, 1)<italic><sup>T</sup></italic> and <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = (1, 0<italic>, &#x02212;</italic>2)<italic><sup>T</sup></italic>, respectively, since the resulting restriction represented by <bold><italic>U</italic></bold> = <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = (0<italic>, &#x02212;</italic>1, 0)<italic><sup>T</sup></italic> corresponds to the lattice restriction <bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0, which is not the case for any two-dimensional lattice. An example of the combination of lattice restrictions resulting in non-crystallographic lattice restrictions is given in Section 2.12.4.</p></sec>
<sec>
<label>2.6.2.</label>
<title>Two and One Free Lattice Parameters (<xref rid="t4-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 4</xref>, Lines 4&#x02013;5)</title>
<p>The lattice restrictions are given by:
<disp-formula id="FD28">
<label>(28)</label>
<mml:math id="m41" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and:
<disp-formula id="FD29">
<label>(29)</label>
<mml:math id="m42" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>o</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>If <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> and <bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> represent perpendicular vectors (
<inline-formula>
<mml:math id="m43" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), the second restriction is a strict subset of the first and accordingly equivalent to the resulting restriction. If 
<inline-formula>
<mml:math id="m44" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02260;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, only the trivial solution <bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup> = <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0, which does not describe a two-dimensional lattice, is common to both restrictions.</p></sec>
<sec>
<label>2.6.3.</label>
<title>Two Times One Free Lattice Parameter (<xref rid="t4-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 4</xref>, Lines 6&#x02013;7)</title>
<p>The lattice restrictions read as:
<disp-formula id="FD30">
<label>(30)</label>
<mml:math id="m45" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>o</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>k</italic> = 1, 2. The restrictions are equivalent if the <bold><italic>U</italic></bold><italic><sub>k</sub></italic> are parallel (<bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> = <bold><italic>o</italic></bold>) and, therefore, identical to the resulting restriction. If <bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>, only the trivial solution <bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup> = <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0, which does not describe a two-dimensional lattice, is common to both restriction.</p></sec></sec>
<sec>
<label>2.7.</label>
<title>Expression of Lattice Restrictions in Terms of the Lattice Parameters</title>
<p>The lattice restrictions in terms of linear equations of the scalar products <bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup> and <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> have been proven useful for the analysis of OD families. Nevertheless, an expression in terms of the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> may seem more natural. Moreover, one may be interested in the possible relative values of <italic>a</italic> and <italic>b</italic>. These expression are compiled in <xref rid="t5-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 5</xref> and will be described in detail in the next paragraphs.</p>
<sec>
<label>2.7.1.</label>
<title>Two Free Parameters (<xref rid="t5-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 5</xref>, Lines 2&#x02013;6)</title>
<p>To express <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> in terms of the lattice parameters, two cases have to be distinguished: <italic>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0 (<xref rid="t5-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 5</xref>, Lines 2&#x02013;5) and <italic>V<sub>z</sub></italic> = 0 (<xref rid="t5-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 5</xref>, Line 6). If <italic>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0, <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> can be written as:
<disp-formula id="FD31">
<label>(31)</label>
<mml:math id="m46" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which translates into:
<disp-formula id="FD32">
<label>(32)</label>
<mml:math id="m47" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Concerning the restrictions of the relation between <italic>a</italic> and <italic>b</italic>, there are four subcases: If <italic>V<sub>x</sub></italic> = <italic>V<sub>y</sub></italic> = 0, then 
<inline-formula>
<mml:math id="m48" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <italic>a</italic> &#x0003E; 0 and <italic>b</italic> &#x0003E; 0 are free. If <italic>V<sub>x</sub></italic> = 0, <italic>V<sub>y</sub></italic> &#x02260; 0, then 
<inline-formula>
<mml:math id="m49" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <italic>V<sub>x</sub></italic> &#x02260; 0, <italic>V<sub>y</sub></italic> = 0, then 
<inline-formula>
<mml:math id="m50" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. If <italic>V<sub>x</sub>V<sub>y</sub></italic> &#x02260; 0, then:
<disp-formula id="FD33">
<label>(33)</label>
<mml:math id="m51" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02208;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <italic>l</italic> is the scale factor defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="FD15">Equation (15)</xref>.</p>
<p>If <italic>V<sub>z</sub></italic> = 0, <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> can be written as:
<disp-formula id="FD34">
<label>(34)</label>
<mml:math id="m52" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and <italic>&#x003B3;</italic> is free. This case corresponds to the lattice transformation where the mirror line is the bisector of <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>. An example is the standard primitive setting of centered rectangular lattices where <italic>a</italic> = <italic>b</italic> &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;.</p></sec>
<sec>
<label>2.7.2.</label>
<title>One Free Parameter (<xref rid="t5-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 5</xref>, Line 7)</title>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> can be written in terms of <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> as:
<disp-formula id="FD35">
<label>(35)</label>
<mml:math id="m53" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FD36">
<label>(36)</label>
<mml:math id="m54" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></sec></sec>
<sec>
<label>2.8.</label>
<title>Determinateness of Transformation Matrices</title>
<p>To interpret the layer group and OD groupoid family symbols (see Section 2.10), the printed symbols for symmetry elements &#x0005B;<xref rid="b22-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">22</xref>&#x0005D; must be converted into transformation matrices. Since the linear part <bold><italic>M</italic></bold> of any PO can only take the form of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD3">Equation (3)</xref>, the task is reduced to determining the matrix <bold><italic>P</italic></bold>, representing the two-dimensional lattice transformation, and extending it by <italic>m</italic><sub>33</sub> = &#x000B1;1, depending on the type of operation. If the lattice restriction of the OD family is defined sufficiently, <bold><italic>P</italic></bold> is unambiguous and independent of the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic>. The matrices representing rotations by <italic>&#x003C8;</italic> = 0<italic>, &#x003C0;</italic> are always unambiguously defined. In any basis, the corresponding matrix reads as:
<disp-formula id="FD37">
<label>(37)</label>
<mml:math id="m55" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x000B1;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>I</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<sec>
<label>2.8.1.</label>
<title>Two Free Parameters</title>
<p>If the geometry of a lattice is restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref>, it can be unambiguously associated with two mirror operations represented by the matrix &#x000B1;<bold><italic>P&#x02032;</italic></bold> according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD14">Equation (14)</xref>. The matrix representing a mirror operation is only unambiguously defined if the latter is one of these two operations, as derived in <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.4</xref>. Thus, only mirror operations at lines that are left invariant by the operations represented by &#x000B1;<bold><italic>P&#x02032;</italic></bold> are unambiguously defined. The matrix representation <bold><italic>P</italic></bold> of a mirror operation at a line parallel to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold> is:
<disp-formula id="FD38">
<label>(38)</label>
<mml:math id="m56" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr columnalign='left'>
<mml:mtd columnalign='left'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign='left'>
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign='left'>
<mml:mtd columnalign='left'>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign='left'>
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>or dependent on the actual lattice metrics otherwise. The matrix representing a rotation by <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; 0<italic>, &#x003C0;</italic> is never unambiguously defined if there are two free lattice parameters.</p></sec>
<sec>
<label>2.8.2.</label>
<title>One Free Parameter</title>
<p>The matrices representing mirror operations at a line parallel to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold> and normal to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold> and rotations by <italic>&#x003C8;</italic> are given in <xref rid="t6-symmetry-06-00589" ref-type="table">Table 6</xref> and derived in <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.4</xref>.</p></sec></sec>
<sec>
<label>2.9.</label>
<title>Representation Using Centered Lattices</title>
<p>For convenience, crystallographers commonly use the concept of centered lattices. For example, a rectangular centered lattice (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>) is decomposed into the <bold>0</bold> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m57" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cosets of a primitive rectangular sublattice (<bold>a</bold>, <bold>b</bold>). Whereas using primitive lattices over centered lattices generally simplifies computational problems and mathematical reasoning, since there is no need to keep track of centering vectors, centered lattices may be more descriptive. Thus, in the following paragraphs, possible centered settings will be described, excluding the three free parameter case.</p>
<sec>
<label>2.9.1.</label>
<title>Two Free Parameters</title>
<p>If the lattice of a layer <italic>L<sub>i</sub></italic> is restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref>, the restriction can be associated with two mirror operations at perpendicular lines, represented by the matrices &#x000B1;<bold><italic>P</italic></bold> of <xref ref-type="disp-formula" rid="FD14">Equation (14)</xref>. Thus, a description that suggests itself is in terms of rectangular centered lattices: since <bold><italic>P</italic></bold> is rational, both perpendicular mirror lines are parallel to an infinity of non-zero lattice vectors. The shortest of these two sets of vectors, <bold>a&#x02032;</bold><italic><sub>i</sub></italic> and <bold>b&#x02032;</bold><italic><sub>i</sub></italic>, span a rectangular lattice <italic>&#x1D50F;&#x02032;</italic>, which is invariant under the application of the mirror operations represented by &#x000B1;<bold><italic>P</italic></bold>. As expected, also in this setting, there are two free lattice parameters, <italic>viz.</italic>, <italic>a</italic> = &#x0007C;<bold>a&#x02032;</bold>&#x0007C; and <italic>b&#x02032;</italic> = &#x0007C;<bold>b&#x02032;</bold>&#x0007C;, whereas 
<inline-formula>
<mml:math id="m58" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x005E;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is fixed.</p>
<p>The coset decomposition of <italic>&#x1D50F;&#x02032;</italic> in <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> furnishes the centering vectors of <italic>L<sub>i</sub></italic>. If the coset decompositions are {<italic>&#x1D50F;&#x02032;</italic>} or {
<inline-formula>
<mml:math id="m59" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x1D50F;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x1D50F;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>}, then <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> is a rectangular primitive or a rectangular <italic>c</italic>-centered lattice, respectively. In these two cases, the lattice <italic>&#x1D50F;<sub>j</sub></italic> generated from <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> by the operation represented by <bold><italic>P</italic></bold> is identical to <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic>. In all other cases, <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> &#x02260; <italic>&#x1D50F;<sub>j</sub></italic>.</p>
<p>The intersection <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> <italic>&#x02229; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic> is invariant under the mirror operation described by <bold><italic>P</italic></bold>, and therefore, it is always either a rectangular primitive or a rectangular <italic>c</italic>-centered lattice: if <bold>u</bold> <italic>&#x02208; &#x1D50F;<sub>i</sub></italic> <italic>&#x02229; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic>, then <bold>u</bold> <italic>&#x02208; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic>, and thus, it was generated from a vector <bold>u&#x02032;</bold> <italic>&#x02208; &#x1D50F;<sub>i</sub></italic>. Since <bold><italic>P</italic></bold><sup>2</sup> = <bold><italic>I</italic></bold><sub>2</sub>, the mirror image of <bold>u</bold> <italic>&#x02208; &#x1D50F;<sub>i</sub></italic> is <bold>u&#x02032;</bold> <italic>&#x02208; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic>. Thus, <bold>u&#x02032;</bold> <italic>&#x02208; &#x1D50F;<sub>i</sub></italic> <italic>&#x02229; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic>.</p></sec>
<sec>
<label>2.9.2.</label>
<title>One Free Parameter</title>
<p>As has been shown in Section 2.4.3, a lattice restriction with one free parameter cannot be related to a unique transformation matrix <bold><italic>P</italic></bold>, and thus, the choice of a suitable basis is not as obvious as in the case of two free parameters. In OD families fulfilling VC<italic>&#x003B2;</italic>, the sublattice common to all polytypes is an obvious choice. Otherwise, if square or hexagonal sublattices can be found, these would probably represent a good bases for centered lattices (the centering vectors are again determined by coset-decomposition).</p>
<p>For any lattice restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref>, a rectangular sublattice can be found: Since <italic>U<sub>x</sub>, U<sub>z</sub></italic> <italic>&#x02208;</italic> &#x0211A;, from <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref>, it follows that the ratio of <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> to 
<inline-formula>
<mml:math id="m60" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is rational:
<disp-formula id="FD39">
<label>(39)</label>
<mml:math id="m61" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>q</italic> &#x02208; &#x02124;, <italic>r</italic> &#x02208; &#x02124; \ {0}. Thus, (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub>, q</italic><bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; <italic>r</italic><bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) spans a rectangular sublattice (which is not necessarily the largest rectangular sublattice of <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic>). For example, a hexagonal lattice can always be represented by rectangular <italic>c</italic>-centered lattices with 
<inline-formula>
<mml:math id="m62" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (or 
<inline-formula>
<mml:math id="m63" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) (<xref rid="f4-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 4</xref>). Nevertheless, as opposed to the case of two free parameters, this is not necessarily a convenient setting. Indeed, hexagonal lattices are usually described in the primitive setting, since it is more descriptive.</p></sec></sec>
<sec>
<label>2.10.</label>
<title>Extension of the Notation for OD Groupoid Families</title>
<p>Symbols describing OD groupoid families based on the Hermann&#x02013;Mauguin notation were developed by Dornberger&#x02013;Schiff and Grell&#x02013;Niemann &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>,<xref rid="b13-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">13</xref>&#x0005D; for OD families fulfilling VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>. A shortening and an update of the notation was proposed by Fichtner &#x0005B;<xref rid="b4-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">4</xref>,<xref rid="b23-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">23</xref>&#x0005D;. Until a more general notation is developed, a few <italic>ad hoc</italic> adaptations are proposed below to enable the description of OD groupoid families fulfilling only VC<italic>&#x003B2;</italic> or VC<italic>&#x003B2;&#x02032;</italic>.</p>
<sec>
<label>2.10.1.</label>
<title>Notation for Layers with All of the Same Lattice (VC&#x003B2;&#x02032;)</title>
<p>As has been stated in Section 2.3, if the layers of an OD family all feature the same lattice, the latter must be invariant under application of any <italic>&#x003C3;</italic>-or <italic>&#x003BB;</italic>-PO. Therefore, the OD family can be associated with one of the five two-dimensional Bravais types of lattices &#x0005B;<xref rid="b16-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">16</xref>&#x0005D;, and all <italic>&#x003C3;</italic>- and <italic>&#x003BB;</italic>-POs only appear in the directions of the crystallographic point groups (with the exception of cubic point groups, which are not possible for layers). The OD groupoid symbol contains the Hermann&#x02013;Mauguin symbol of the layer group type of every kind of layer. The direction lacking translational symmetry is indicated by parentheses. The <italic>&#x003C3;</italic>-POs are listed in curly braces below or besides the layer group symbols. The direction is implicitly derived from the place in the symbol. For tetragonal, trigonal and hexagonal OD families, five- and seven-placed symbols are used, since the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are not necessarily equivalent in all directions of {110} or {120}. If the translational components of the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are not indicated by intrinsic translations of screws or glides, they are specified additionally in brackets. The bracket-notation is likewise used for adjacent layers of different kind. Examples of OD groupoid family symbols composed of layers of one and two kinds are:
<disp-formula id="FD40">
<label>(40)</label>
<mml:math id="m64" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FD41">
<label>(41)</label>
<mml:math id="m65" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="FD40">Equation (40)</xref> describes an OD family made up of layers of one kind with tetragonal <italic>p</italic>(4)22 symmetry. The operations of the layer group and the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are given in the &#x0005B;100&#x0005D;, &#x0005B;010&#x0005D;, &#x0005B;001&#x0005D;, &#x0005B;110&#x0005D; and &#x0005B;11&#x0304;0&#x0005D; directions. Thus, given a layer <italic>L<sub>i</sub></italic>, one possible orientation of the adjacent layer <italic>L<sub>j</sub></italic> is related to <italic>L<sub>i</sub></italic> by four-fold rotoinversions or by glides with planes parallel to either of the five given directions. <xref ref-type="disp-formula" rid="FD41">Equation (41)</xref> describes an OD family made up of layers of two kinds, both with orthorhombic <italic>pmm</italic>(<italic>m</italic>) symmetry and the same lattice. The origins of the layer <italic>L<sub>i</sub></italic> and of one possible orientation of the adjacent layer <italic>L<sub>j</sub></italic> are connected by the vector <italic>r</italic><bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <italic>s</italic><bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>c</bold><sub>0</sub>, where <bold>c</bold><sub>0</sub> is a vector normal to the layer planes.</p></sec>
<sec>
<label>2.10.2.</label>
<title>Adapted Notation</title>
<p>In OD families with partially overlapping layer lattices, <italic>&#x003C3;</italic>-POs can appear in arbitrary (rational) directions. If they appear in non-crystallographic directions, the notation for OD families described above is not adequate. Therefore, it is proposed to list all symmetry elements in the same direction in columns with the direction given in the column head. The <italic>&#x003C3;</italic>-POs are listed besides, not below, the layer group symbols, since the positions in the layer group symbol and the <italic>&#x003C3;</italic>-PO list do not stand for the same direction. As an example consider the symbol of an OD groupoid family of non-polar layers:
<disp-formula id="FD42">
<label>(42)</label>
<mml:math id="m66" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mn>11</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>120</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>310</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Note that since the positions of the layer group symbol are not used for the <italic>&#x003C3;</italic>-POs, the tetragonal layer group is indicated using the usual three-placed symbol. In this case, the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are listed only up to the lattice of the layer and not relative to the common sublattice of both adjacent layers to save space.</p>
<p>To indicate the relationship of the lattices of layers of different kinds, the base (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>) of the layer is expressed in terms of the base (<bold>a</bold>, <bold>b</bold>) of a (arbitrarily chosen) global lattice either in the subscript of the Bravais symbol or in curly braces after the Bravais symbol. Thus, the layer group symbol may read as:
<disp-formula id="FD43">
<label>(43)</label>
<mml:math id="m67" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='italic'>nm</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>or
<disp-formula id="FD44">
<label>(44)</label>
<mml:math id="m68" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='italic'>nm</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>Finally, as has been stated in Section 2.8, the direction and rotation angle of a <italic>&#x003C3;</italic>-PO does, in some cases, not fully describe the operation. It may, therefore, be necessary to indicate additional restrictions of the global lattice. If the global lattice is restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> (two free parameters), it is chosen to be rectangular, as described in Section 2.9. The rectangular lattice restriction is indicated by writing &#x0201C;<italic>op</italic>&#x0201D;&#x02014;the symbol for the rectangular primitive Bravais type of lattices &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;&#x02014;in front of the OD groupoid family symbol. If the global lattice is restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> (one free parameter), the restriction of the global lattice is written in front of the OD-family symbol in angle brackets. Depending on the case, this may be more favorably done in terms of vectors or lattice parameters: e.g., &#x0201C;&#x02329;<bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 
<inline-formula>
<mml:math id="m69" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>b</bold><sup>2</sup> = <bold>a</bold><sup>2</sup>&#x0232A;&#x0201D; or &#x0201C;&#x02329;<italic>a</italic> = <italic>b, &#x003B3;</italic> = 120<italic><sup>&#x000B0;</sup></italic>&#x0232A;&#x0201D;. The primitive settings of the square (&#x02329;<bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0, <bold>b</bold><sup>2</sup> = <bold>a</bold><sup>2</sup>&#x0232A;) and hexagonal (&#x02329;<bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 
<inline-formula>
<mml:math id="m70" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>b</bold><sup>2</sup> = <bold>a</bold><sup>2</sup>&#x0232A;) lattices may be abbreviated by the symbols <italic>tp</italic> and <italic>hp</italic> of the corresponding Bravais types of lattices &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;. An example where the specification of the lattice restriction and the indication of the location of the layer relative to the global lattice is necessary is given in Section 2.12.2.</p></sec></sec>
<sec>
<label>2.11.</label>
<title>Basis-Independent Classification of Lattice Restrictions</title>
<p>The lattice restrictions presented in the previous sections were expressed in terms of scalar products of the basis vectors and, thus, are dependent on the choice of the (primitive) basis. To compare two lattice restrictions for equivalence (<italic>i.e.</italic>, the existence of primitive settings in which both restrictions are identical) in the case of two free parameters, the lattices are expressed as centered rectangular lattices, as described in Section 2.9.1, and the centering vectors are compared (taking into account the permutations of the basis vectors). In the case of only one free parameter, a canonical representation of both lattice restrictions obtained by lattice reduction is compared.</p></sec>
<sec>
<label>2.12.</label>
<title>Examples</title>
<sec>
<label>2.12.1.</label>
<title>Example 1: Lattice Restrictions Induced by Mirror Operations</title>
<p>In <xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5</xref>, the lattice basis vectors of three times six different pairs of layers (
<inline-formula>
<mml:math id="m71" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
<mml:math id="m72" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math>), <italic>k</italic> = 1,..., 6, where the lattices of 
<inline-formula>
<mml:math id="m73" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m74" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are related by mirror operations, are represented. The mirror line is parallel to <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5a</xref>), normal to <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5b</xref>) or the bisector of <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5c</xref>). In all three cases, there are two free parameters, and the lattice restriction can be written as in <xref rid="FD11" ref-type="disp-formula">Equation (11)</xref> with <bold><italic>V</italic></bold> = (&#x02212;1, 0, 2)<italic><sup>T</sup></italic> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5a,b</xref>) and <bold><italic>V</italic></bold> = (1<italic>, &#x02212;</italic>4, 0)<italic><sup>T</sup></italic> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5c</xref>). Whereas the <italic>&#x003C3;</italic>-POs in <xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5a,b</xref> are different, the lattice transformations and, as a consequence, the lattice restrictions in both cases are equivalent, since mirroring at a line and at the perpendicular line are equivalent lattice transformations. In the examples of <xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5a,b</xref>, if <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> is fixed, then the end point of <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> can be moved along a line normal to <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>. In <xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5c</xref>, &#x0007C;<bold>b</bold><italic><sub>i</sub>&#x0007C;/&#x0007C;</italic><bold>a</bold><italic><sub>i</sub>&#x0007C;</italic> is fixed and the angle <italic>&#x003B3;<sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> is free. In terms of the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic>, <italic>&#x003B3;</italic>, the lattice restrictions read as 
<inline-formula>
<mml:math id="m75" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m76" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5a,b</xref>) and <italic>a</italic> = 2<italic>b</italic> (<xref rid="f5-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 5c</xref>).</p></sec>
<sec>
<label>2.12.2.</label>
<title>Example 2: POs of the Same Kind, Different OD Families</title>
<p>In <xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6</xref>, two pairs of equivalent layers (
<inline-formula>
<mml:math id="m77" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m78" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), <italic>k</italic> = 1, 2 with symmetry <italic>p</italic>11(1) are schematized. In both cases, 
<inline-formula>
<mml:math id="m79" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m80" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are related by screws and rotations with axes parallel to &#x0005B;100&#x0005D; (expressed in the coordinate system of either layer or the common lattice of both layers) and intrinsic translation vectors 
<inline-formula>
<mml:math id="m81" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <italic>n</italic> = 0, 1, 2, 3, 4. Nevertheless, both figures represent different OD families. In <xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6a</xref>, the linear part of the <italic>&#x003C3;</italic>-POs expressed in the coordinate system of layer <italic>L<sub>i</sub></italic> is:
<disp-formula id="FD45">
<label>(45)</label>
<mml:math id="m82" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>whereas it is:
<disp-formula id="FD46">
<label>(46)</label>
<mml:math id="m83" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>in <xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6b</xref>. Both cases can be distinguished by the restriction of the lattices. Since the lattices are related by a mirror operation, there are two free parameters and the lattices are restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD11">Equation (11)</xref> with <bold><italic>V</italic></bold> = (&#x02212;1, 0, 5)<italic><sup>T</sup></italic> (<xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6a</xref>) and <bold><italic>V</italic></bold> = (&#x02212;2, 0, 5)<italic><sup>T</sup></italic> (<xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6b</xref>). These restrictions expand to 
<inline-formula>
<mml:math id="m84" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and 
<inline-formula>
<mml:math id="m85" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. To describe the layer stacking according to the <italic>ad hoc</italic> notation of Section 2.10, the layers are expressed relative to global rectangular lattices (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub>,</italic> 5<bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub>,</italic> 5<bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; 2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>), whose unit cells are indicated by dashed lines in <xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6</xref>. Since the given layers are polar, a second layer contact is needed to fully describe an OD family. If the other sides of the layers contact via a glide with the plane parallel to the layer planes, the proposed OD groupoid family symbols read as:
<disp-formula id="FD47">
<label>(47)</label>
<mml:math id="m86" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>O</mml:mi></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mi>O</mml:mi></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>and</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>r&#x02032;</italic> = 0 in the example of <xref rid="f6-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 6</xref>. Since the axes of the screws are parallel to the &#x0005B;100&#x0005D; direction, the directions of the POs can be given implicitly by the position in the symbol. If the rectangular sublattice is chosen as the setting of the layers, they possess non-Bravais centering with four centering vectors 
<inline-formula>
<mml:math id="m87" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m88" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<italic>n</italic> = 1, 2, 3, 4), respectively.</p></sec>
<sec>
<label>2.12.3.</label>
<title>Example 3: KOH&#x000B7;2H<sub>2</sub>O</title>
<p>Partially overlapping layer lattices related by rotation are observed in KOH&#x000B7;2H<sub>2</sub>O. The structure belongs to an OD family of non-polar layers of one kind. The layers possess orthorhombic symmetry <italic>pbm</italic>(<italic>a</italic>). Adjacent layers are related by four-fold screws with the axis parallel to the stacking direction &#x0005B;001&#x0005D; (<xref rid="f7-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 7</xref>). Therefore, the lattices are restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref>, and there is only one free lattice parameter. In this case, <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 4, 0)<italic><sup>T</sup></italic>, or in terms of the lattice parameters: <italic>b</italic> = 2<italic>a</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m89" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The linear part of the 
<inline-formula>
<mml:math id="m90" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> operation relating <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> reads as:
<disp-formula id="FD48">
<label>(48)</label>
<mml:math id="m91" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The square lattice (<bold>a</bold>, <bold>b</bold>) = (2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) is common to all layers (VC<italic>&#x003B2;</italic> is fulfilled), and therefore, the structure is best described in terms of this lattice. The OD groupoid family symbol then reads as:
<disp-formula id="FD49">
<label>(49)</label>
<mml:math id="m92" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>210</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>001</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>7</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Note that the directions of the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are given with respect to the layer lattices, not the common square sublattice. The intrinsic translations are given with respect to the primitive lattice vector in the given direction. For example, the intrinsic translations along &#x0005B;210&#x0005D; are given relative to 2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold> + <bold>b</bold>. In the actual structure, 
<inline-formula>
<mml:math id="m93" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; thus, one possible orientation of the layer <italic>L<sub>j</sub></italic> is generated from <italic>L<sub>i</sub></italic> by a screw with intrinsic translation 
<inline-formula>
<mml:math id="m94" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<label>2.12.4.</label>
<title>Example 4: Layers of Different Kinds</title>
<p>In <xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8</xref>, three different OD families composed of an alternating stacking of non-polar layers of two kinds are depicted. All layers possess <italic>p</italic>2<italic>m</italic>(<italic>m</italic>) symmetry. The basis (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) of one possible orientation of layer 
<inline-formula>
<mml:math id="m95" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>k</italic> = 1, 2, 3 is related to the basis (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) of layer 
<inline-formula>
<mml:math id="m96" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) = (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8a</xref>), (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) = (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub>&#x02212;</italic>2<bold>b</bold><italic><sub>i</sub>,</italic> 2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>+<bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8b</xref>) and (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) = (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub>&#x02212;</italic><bold>b</bold><italic><sub>i</sub>,</italic> 2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>+<bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8c</xref>). Due to the orthorhombic layer group <italic>p</italic>2<italic>m</italic>(<italic>m</italic>), each layer lattice must be rectangular (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic> = 0). Moreover, according to the rules given in Section 2.6, the lattices must be square in <xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8a,b</xref> (<italic>a<sub>i</sub></italic> = <italic>b<sub>i</sub></italic>, <italic>a<sub>j</sub></italic> = <italic>b<sub>j</sub></italic>, <italic>&#x003B3;<sub>i</sub></italic> = <italic>&#x003B3;<sub>j</sub></italic> = 
<inline-formula>
<mml:math id="m97" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) or fulfill 
<inline-formula>
<mml:math id="m98" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m99" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m100" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8c</xref>. Thus, the lattices are restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FD18">Equation (18)</xref> with <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 1, 0)<italic><sup>T</sup></italic> (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8a,b</xref>) and <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 2, 0)<italic><sup>T</sup></italic> (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8c</xref>). Although, in all three cases, the layers 
<inline-formula>
<mml:math id="m101" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m102" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are restricted by the same lattice restrictions, the individual layers of each pair feature different lattice metrics. The lattice parameters are linked by 
<inline-formula>
<mml:math id="m103" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8a</xref>), 
<inline-formula>
<mml:math id="m104" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8b</xref>) and 
<inline-formula>
<mml:math id="m105" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8c</xref>). In the OD family depicted in <xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8a</xref>, the lattice <italic>&#x1D50F;<sub>j</sub></italic> is a common sublattice of all layers. Thus, the OD family fulfills VC<italic>&#x003B2;</italic>. The point group of the family (the group generated by the linear parts of all POs &#x0005B;<xref rid="b10-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">10</xref>&#x0005D;) is 422. In the examples in <xref rid="f8-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 8b,c</xref>, on the other hand, polytypes with no translational symmetry exist; thus, only VC<italic>&#x003B2;&#x02033;</italic> is fulfilled. The non-crystallographic point groups of both cases are written as <italic>&#x0221E;</italic>2 (The equivalence of such point groups is not obvious. Consider, for example, the point groups of rotations by 
<inline-formula>
<mml:math id="m106" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and by 
<inline-formula>
<mml:math id="m107" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msqrt></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>q &#x02208;</italic> &#x0211A;, which would both be written as <italic>&#x0221E;</italic>, but possess only one common element). The OD family symbols could be written according to the modifications of Section 2.10 as:
<disp-formula id="FD50">
<label>(50)</label>
<mml:math id="m108" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='italic'>tp</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtext>Figure</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mtext>a</mml:mtext>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="FD51">
<label>(51)</label>
<mml:math id="m109" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='italic'>tp</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtext>Figure</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mtext>b</mml:mtext>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="FD52">
<label>(52)</label>
<mml:math id="m110" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02329;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0232A;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtext>Figure</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The indication of the lattice restriction is redundant, since it can be deduced from the symmetry groups and the relations of the layers. Nevertheless, it is spelled out for clarity.</p></sec>
<sec>
<label>2.12.5.</label>
<title>Example 5: Centered Layers</title>
<p>In <xref rid="f9-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 9</xref>, the lattices of two equivalent layers <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> with <italic>c</italic>22(2) symmetry are represented by crosses and circles, respectively. The bases of the centered setting of the layers are (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) and the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic>. The transformation matrix with respect to (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) reads as:
<disp-formula id="FD53">
<label>(53)</label>
<mml:math id="m111" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substitution into <xref ref-type="disp-formula" rid="FD20">Equation (20)</xref> and simplification by common factors leads to <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 3, 0)<italic><sup>T</sup></italic> or 
<inline-formula>
<mml:math id="m112" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m113" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The transformation matrix with respect to the primitive basis 
<inline-formula>
<mml:math id="m114" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the <italic>L<sub>i</sub></italic> layer reads as:
<disp-formula id="FD54">
<label>(54)</label>
<mml:math id="m115" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substitution into <xref ref-type="disp-formula" rid="FD20">Equation (20)</xref> and simplification by common factors leads to <bold><italic>U</italic></bold> = (1, 1<italic>, &#x02212;</italic>2)<italic><sup>T</sup></italic> or in terms of the lattice parameters: <italic>b&#x02032;</italic> = <italic>a&#x02032;</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m116" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Thus, the primitive settings of the <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> layers possess hexagonal metrics, and in this example, the expression of the symmetry operations may be more convenient in the primitive setting. Expression of centered layer groups in the primitive setting is in principle realized in the seven-placed OD groupoid symbols of hexagonal and trigonal OD families. The largest common lattice <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> <italic>&#x02229; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic> of the <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> layers is spanned by (<bold>a&#x02033;</bold>, <bold>b&#x02033;</bold>) = (3<bold>a&#x02032;</bold><italic><sub>i</sub></italic> +2<bold>b&#x02032;</bold><italic><sub>i</sub>, &#x02212;</italic>2<bold>a&#x02032;</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>b&#x02032;</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and likewise possesses hexagonal metrics. This is indicated in <xref rid="f9-symmetry-06-00589" ref-type="fig">Figure 9</xref> by dashed lines. The matrices <bold><italic>P</italic></bold> and <bold><italic>P</italic></bold> represent a rotation by 
<inline-formula>
<mml:math id="m117" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Using the generalization of the printed symbols for screws &#x0005B;<xref rid="b8-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">8</xref>&#x0005D;, the adapted OD groupoid family symbol could be written as:
<disp-formula id="FD55">
<label>(55)</label>
<mml:math id="m118" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msqrt>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mn>22</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>001</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>210</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mover accent='true'>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x000AF;</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>or, perhaps more concisely, using the seven-placed notation as:
<disp-formula id="FD56">
<label>(56)</label>
<mml:math id="m119" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>211</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mn>211</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>001</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>130</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005B;</mml:mo>
<mml:mn>510</mml:mn>
<mml:mo stretchy='false'>&#x005D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002F;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007D;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Clearly, the usual notation for screws and rotations is cumbersome for non-crystallographic rotation angles, and further adaptations are needed. The non-crystallographic point group of the OD family is <italic>&#x0221E;</italic>2.</p></sec></sec></sec>
<sec sec-type="conclusions">
<label>3.</label>
<title>Conclusions</title>
<p>It has been shown that operations relating equivalent layers in OD families, as well as the existence of non-equivalent layers lead to lattice restrictions that can be expressed as linear relations of the scalar products of the lattice basis vectors with rational coefficients. These relations are a concise and convenient computational device for the analysis of OD families. Nevertheless, these considerations only scratch the surface of a theory of OD structures composed of layers with different translational groups, and significantly more work is needed. For example, a classification of OD families based on these restrictions in analogy to the assignment of symmetry groups to Bravais types of lattices still has to be worked out. Besides the analysis of the OD structures, the presented considerations might also be interesting in the case of twinning, where two twin mates contact via equivalent planar interfaces.</p></sec></body>
<back>
<ack>
<p>The author wishes to express his gratitude to three anonymous referees for their valuable comments on the manuscript. The X-Ray Center (XRC) of the Vienna University of Technology is acknowledged for financial support.</p></ack>
<notes>
<title>Conflicts of Interest</title>
<p>The author declares no conflict of interest.</p></notes>
<app-group>
<app id="app1">
<title>Appendix</title>
<sec>
<label>1.</label>
<title>Derivation of the Relations Used in the Previous Sections</title>
<sec>
<label>1.1.</label>
<title>Lattice Restrictions Induced by POs</title>
<p>Layers <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> are of the same kind, with lattices spanned by (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>). The lattices are related by:
<disp-formula id="FDA1">
<label>(A1)</label>
<mml:math id="m120" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>p<sub>ij</sub></italic> &#x02208; &#x0211A;. The metric tensor transforms according to:
<disp-formula id="FDA2">
<label>(A2)</label>
<mml:math id="m121" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since layers <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> are of the same kind, <bold>G</bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold>G</bold><italic><sub>j</sub></italic>, and therefore:
<disp-formula id="FDA3">
<label>(A3)</label>
<mml:math id="m122" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Expansion leads to three equations of the form:
<disp-formula id="FDA4">
<label>(A4)</label>
<mml:math id="m123" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with
<disp-formula id="FDA5">
<label>(A5)</label>
<mml:math id="m124" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="FDA6">
<label>(A6)</label>
<mml:math id="m125" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FDA7">
<label>(A7)</label>
<mml:math id="m126" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="FDA4">Equation (A4)</xref> is either always true (<bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>k</sub></italic> = <bold><italic>o</italic></bold>) or represents a plane in <italic>E</italic><sup>3</sup> where the three dimensions represent 
<inline-formula>
<mml:math id="m127" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m128" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>, respectively.</p>
<sec>
<label>1.1.1.</label>
<title>Mirroring</title>
<p>If <bold><italic>P</italic></bold> represents a mirror operation, then det(<bold><italic>P</italic></bold>) = &#x02212;1 and tr(<bold><italic>P</italic></bold>) = <italic>p</italic><sub>11</sub> + <italic>p</italic><sub>22</sub> = 0 and, as a consequence, 
<inline-formula>
<mml:math id="m129" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Substitution into <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA5">Equations (A5)</xref>&#x02013;<xref ref-type="disp-formula" rid="FDA7">(A7)</xref> gives:
<disp-formula id="FDA8">
<label>(A8)</label>
<mml:math id="m130" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="FDA9">
<label>(A9)</label>
<mml:math id="m131" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FDA10">
<label>(A10)</label>
<mml:math id="m132" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with
<disp-formula id="FDA11">
<label>(A11)</label>
<mml:math id="m133" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02260;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>o</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus, all <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> are parallel (or zero), and since at least one <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>, the possible solutions are always described by the plane:
<disp-formula id="FDA12">
<label>(A12)</label>
<mml:math id="m134" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></sec>
<sec>
<label>1.1.2.</label>
<title>Rotation</title>
<p>If <bold><italic>P</italic></bold> represents a rotation by <italic>&#x003C8;</italic>, then det(<bold><italic>P</italic></bold>) = 1. If <italic>&#x003C8;</italic> = 0<italic>, &#x003C0;</italic>, then <italic>p</italic><sub>12</sub> = <italic>p</italic><sub>21</sub> = 0 and <italic>p</italic><sub>11</sub> = <italic>p</italic><sub>22</sub> = &#x000B1;1, and therefore, <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold><italic>o</italic></bold><italic>, i</italic> = 1, 2, 3. Thus, the lattice is not restricted.</p>
<p>If <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; 0<italic>, &#x003C0;</italic>, then &#x0007C; tr(<bold><italic>P</italic></bold>)&#x0007C; = &#x0007C;<italic>p</italic><sub>11</sub> + <italic>p</italic><sub>22</sub>&#x0007C; &#x0003C; 2, and therefore, <italic>p</italic><sub>11</sub><italic>p</italic><sub>22</sub> &#x02260; 1 and, also, <italic>p</italic><sub>12</sub><italic>p</italic><sub>21</sub> &#x02260; 0. Thus, <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub>, <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>. The imposed lattice restrictions can be derived by calculating the intersections of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA5">Equations (A5)</xref>&#x02013;<xref ref-type="disp-formula" rid="FDA7">(A7)</xref> by forming the cross-products <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>k</sub></italic> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>l</sub></italic> or, more simply, geometrically: from the scheme in Figure A1, it follows that:
<disp-formula id="FDA13">
<label>(A13)</label>
<mml:math id="m135" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FDA14">
<label>(A14)</label>
<mml:math id="m136" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>a</italic> = &#x0007C;<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C; = &#x0007C;<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>&#x0007C;, <italic>b</italic> = &#x0007C;<bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C; = &#x0007C;<bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>&#x0007C;, <italic>p</italic><sub>12</sub>, <italic>p</italic><sub>21</sub>, sin <italic>&#x003C8;</italic> and sin <italic>&#x003B3;</italic> all non-zero, and thus:
<disp-formula id="FDA15">
<label>(A15)</label>
<mml:math id="m137" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fa1-symmetry-06-00589" position="anchor">
<label>Figure A1.</label>
<caption>
<p>Pair of lattices (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) related by a rotation by <italic>&#x003C8;</italic>. The lattice basis vectors are drawn in black and red; the vectors <italic>p</italic><sub>12</sub><bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> and <italic>p</italic><sub>21</sub><bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> in blue.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589fa1.tif"/></fig>
<p>Since <italic>d</italic> = 1, <italic>p</italic><sub>11</sub><italic>p</italic><sub>22</sub> = <italic>p</italic><sub>12</sub><italic>p</italic><sub>21</sub> + 1, thus <xref ref-type="disp-formula" rid="FD4">Equations (A4)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FD7">(A7)</xref> expand to:
<disp-formula id="FDA16">
<label>(A16)</label>
<mml:math id="m138" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substitution of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA15">Equation (A15)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA16">Equation (A16)</xref> gives:
<disp-formula id="FDA17">
<label>(A17)</label>
<mml:math id="m139" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="FDA15">Equations (A15)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA17">(A17)</xref> can be written as:
<disp-formula id="FDA18">
<label>(A18)</label>
<mml:math id="m140" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003BB;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003BB;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02208;</mml:mo>
<mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>or equivalently as:
<disp-formula id="FDA19">
<label>(A19)</label>
<mml:math id="m141" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>o</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with
<disp-formula id="FDA20">
<label>(A20)</label>
<mml:math id="m142" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></sec></sec>
<sec>
<label>1.2.</label>
<title>Valid Lattice Restrictions</title>
<p>In <xref rid="app1" ref-type="app">Appendix 1.1</xref>, lattice restrictions of the forms of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA12">Equations (A12)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA18">(A18)</xref> were derived from <italic>&#x003C3;</italic>-POs relating equivalent lattices. In this section, it will be shown which forms the vectors in <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA12">Equations (A12)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA18">(A18)</xref> can take, so that solutions with positive-definite tensors <bold>G</bold><italic><sub>i</sub></italic> exist, <italic>i.e.</italic>, lattices (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) fulfilling 
<inline-formula>
<mml:math id="m143" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m144" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and:
<disp-formula id="FDA21">
<label>(A21)</label>
<mml:math id="m145" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Moreover, the range of the valid lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> will be derived.</p>
<p>Two Free Parameters</p>
<p>If <italic>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0, <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA12">Equations (A12)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA21">(A21)</xref> combine to:
<disp-formula id="FDA22">
<label>(A22)</label>
<mml:math id="m146" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>By setting 
<inline-formula>
<mml:math id="m147" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the inequality becomes:
<disp-formula id="FDA23">
<label>(A23)</label>
<mml:math id="m148" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>For <italic>V<sub>x</sub></italic> = 0, this inequality simplifies to:
<disp-formula id="FDA24">
<label>(A24)</label>
<mml:math id="m149" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and for <italic>V<sub>y</sub></italic> = 0 to:
<disp-formula id="FDA25">
<label>(A25)</label>
<mml:math id="m150" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>If <italic>V<sub>x</sub>V<sub>y</sub></italic> &#x02260; 0, the left side of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA23">Equation (A23)</xref> is a second degree polynomial in <italic>r</italic> with discriminant:
<disp-formula id="FDA26">
<label>(A26)</label>
<mml:math id="m151" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='normal'>&#x00394;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="FDA27">
<label>(A27)</label>
<mml:math id="m152" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="FDA23">Equation (A23)</xref> has solutions if the left side polynomial has two distinct roots (&#x00394; <italic>&#x0003E;</italic> 0), and therefore, only <bold><italic>V</italic></bold> fulfilling:
<disp-formula id="FDA28">
<label>(A28) </label>
<mml:math id="m153" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>represent valid lattice restrictions. The roots of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA23">Equation (A23)</xref> are:
<disp-formula id="FDA29">
<label>(A29)</label>
<mml:math id="m154" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x000B1;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>or after substitution of 
<inline-formula>
<mml:math id="m155" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="FDA30">
<label>(A30)</label>
<mml:math id="m156" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x000B1;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Due to <italic>V<sub>x</sub>V<sub>y</sub></italic> &#x02260; 0, <italic>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; &#x000B1;2<italic>l</italic>; thus, both roots are positive and distinct (since <italic>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0 and <italic>l</italic> &#x0003E; 0), and valid <italic>r</italic> are:
<disp-formula id="FDA31">
<label>(A31)</label>
<mml:math id="m157" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#x02208;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>For <italic>V<sub>z</sub></italic> = 0, <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA12">Equation (A12)</xref> simplifies to:
<disp-formula id="FDA32">
<label>(A32)</label>
<mml:math id="m158" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which is only fulfilled for <italic>V<sub>x</sub>V<sub>y</sub></italic> <italic>&#x0003C;</italic> 0, a special case of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA28">Equation (A28)</xref>.</p>
<p>One Free Parameter</p>
<p>From <bold>a</bold><sup>2</sup> <italic>&#x0003E;</italic> 0, <bold>b</bold><sup>2</sup> <italic>&#x0003E;</italic> 0 and <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA18">Equations (A18)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA21">(A21)</xref>, it follows directly that:
<disp-formula id="FDA33">
<label>(A33)</label>
<mml:math id="m159" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></sec>
<sec>
<label>1.3.</label>
<title>Transformations of Lattice Restrictions</title>
<p>The lattices <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> and <italic>&#x1D50F;<sub>j</sub></italic> spanned by (<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>) and (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>) are related by:
<disp-formula id="FDA34">
<label>(A34)</label>
<mml:math id="m160" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <italic>d</italic> = det(<bold><italic>P</italic></bold>) &#x02260; 0. The metric tensors transform according to:
<disp-formula id="FDA35">
<label>(A35)</label>
<mml:math id="m161" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FDA36">
<label>(A36)</label>
<mml:math id="m162" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>G</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>Expansion leads to:
<disp-formula id="FDA37">
<label>(A37)</label>
<mml:math id="m163" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>Q</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FDA38">
<label>(A38)</label>
<mml:math id="m164" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with
<disp-formula id="FDA39">
<label>(A39)</label>
<mml:math id="m165" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>Q</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="FDA40">
<label>(A40)</label>
<mml:math id="m166" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>R</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substitution of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA38">Equation (A38)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA12">Equation (A12)</xref> gives:
<disp-formula id="FDA41">
<label>(A41)</label>
<mml:math id="m167" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>R</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which is equivalent to:
<disp-formula id="FDA42">
<label>(A42)</label>
<mml:math id="m168" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>R</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Right multiplication of both sides of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA18">Equation (A18)</xref> with <bold><italic>Q</italic></bold> gives:
<disp-formula id="FDA43">
<label>(A43)</label>
<mml:math id="m169" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003BB;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>Q</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi>&#x003BB;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>from which it follows:
<disp-formula id="FDA44">
<label>(A44)</label>
<mml:math id="m170" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>Q</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which can be written in terms of column vectors as:
<disp-formula id="FDA45">
<label>(A45)</label>
<mml:math id="m171" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>Q</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>To show that the lattice restriction described by <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>j</sub></italic> is valid if the restriction described by <bold><italic>V</italic></bold><italic><sub>i</sub></italic> is valid (it fulfills <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA28">Equation (A28)</xref>), <italic>i.e.</italic>, that:
<disp-formula id="FDA46">
<label>(A46)</label>
<mml:math id="m172" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>fulfills:
<disp-formula id="FDA47">
<label>(A47)</label>
<mml:math id="m173" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula>substitution of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA42">Equation (A42)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA47">Equation (A47)</xref> and factorization leads to:
<disp-formula id="FDA48">
<label>(A48)</label>
<mml:math id="m174" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since <italic>d</italic> &#x02260; 0, <italic>d</italic><sup>2</sup> <italic>&#x0003E;</italic> 0 and 
<inline-formula>
<mml:math id="m175" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and thus, from 
<inline-formula>
<mml:math id="m176" display='inline'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it follows that the inequality of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA48">Equation (A48)</xref> is fulfilled if:
<disp-formula id="FDA49">
<label>(A49)</label>
<mml:math id="m177" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02264;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which can be written as:
<disp-formula id="FDA50">
<label>(A50)</label>
<mml:math id="m178" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02265;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which is always true. In analogy to show that:
<disp-formula id="FDA51">
<label>(A51)</label>
<mml:math id="m179" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>fulfills:
<disp-formula id="FDA52">
<label>(A52)</label>
<mml:math id="m180" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>substitution of <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA43">Equation (A43)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA51">Equation (A51)</xref> and factorization gives:
<disp-formula id="FDA53">
<label>(A53)</label>
<mml:math id="m181" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which follows directly from 
<inline-formula>
<mml:math id="m182" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <italic>d</italic> &#x02260; 0.</p></sec>
<sec>
<label>1.4.</label>
<title>Determinateness of Matrix Representations</title>
<p>If a lattice is restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA12">Equation (A12)</xref>, it can be described as a rectangular centered lattice with basis vectors (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>). The matrix representing a mirror operation at a line parallel to <italic>u</italic><bold>a&#x02032;</bold> + <italic>v</italic><bold>b&#x02032;</bold> reads as:
<disp-formula id="FDA54">
<label>(A54)</label>
<mml:math id="m183" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='italic'>uv</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant='italic'>uv</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since 
<inline-formula>
<mml:math id="m184" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can vary, the matrix is only unambiguously defined if <italic>uv</italic> = 0, <italic>i.e.</italic>, for matrices representing mirror operations at lines parallel to <bold>a&#x02032;</bold> or <bold>b&#x02032;</bold>.</p>
<p>If the lattice is restricted according to <xref ref-type="disp-formula" rid="FDA18">Equation (A18)</xref>, a square coordinate system (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>) can be constructed according to:
<disp-formula id="FDA55">
<label>(A55)</label>
<mml:math id="m185" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Using the well-known mirror or rotation matrix <bold><italic>P&#x02032;</italic></bold> in square coordinate systems, the matrix <bold><italic>P</italic></bold> is then obtained by transformation of the basis:
<disp-formula id="FDA56">
<label>(A56)</label>
<mml:math id="m186" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>P</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<sec>
<label>1.4.1.</label>
<title>Mirroring at a Line Parallel to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold></title>
<p>The vector <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold> is expressed in terms of the base (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>) as <italic>u&#x02032;</italic><bold>a&#x02032;</bold> + <italic>v&#x02032;</italic><bold>b&#x02032;</bold>:
<disp-formula id="FDA57">
<label>(A57)</label>
<mml:math id="m187" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The linear part <bold><italic>P&#x02032;</italic></bold> of a mirror operation at a line parallel to <italic>u&#x02032;</italic><bold>a&#x02032;</bold> + <italic>v&#x02032;</italic><bold>b&#x02032;</bold> expressed in the square basis (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>) is:
<disp-formula id="FDA58">
<label>(A58)</label>
<mml:math id="m188" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus, the matrix <bold><italic>P</italic></bold> expressed in the basis (<bold>a</bold>, <bold>b</bold>) is:
<disp-formula id="FDA59">
<label>(A59)</label>
<mml:math id="m189" display='block'>
<mml:mtable columnalign='left'>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext>P</mml:mtext>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The matrix of a mirror operation at a line normal to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold> is obtained in analogy or by combination with a rotation by <italic>&#x003C0;</italic>.</p></sec>
<sec>
<label>1.4.2.</label>
<title>Rotation by <italic>&#x003C8;</italic></title>
<p>The matrix of a rotation by <italic>&#x003C8;</italic> reads in the square coordinate system (<bold>a&#x02032;</bold>, <bold>b&#x02032;</bold>) as:
<disp-formula id="FDA60">
<label>(A60)</label>
<mml:math id="m190" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The operation in the coordinate system (<bold>a</bold>, <bold>b</bold>) is then accordingly:
<disp-formula id="FDA61">
<label>(A61)</label>
<mml:math id="m191" display='block'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>P</mml:mi>
<mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>T</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></sec></sec></sec></app></app-group>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="b1-symmetry-06-00589"><label>1.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Jeffery</surname><given-names>J.W.</given-names></name></person-group><article-title>Unusual X-ray Diffraction Effects from a Crystal of Wollastonite</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1953</year><volume>6</volume><fpage>821</fpage><lpage>825</lpage></citation></ref>
<ref id="b2-symmetry-06-00589"><label>2.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name><name><surname>Liebau</surname><given-names>F.</given-names></name><name><surname>Thilo</surname><given-names>E.</given-names></name></person-group><article-title>Zur Struktur des <italic>&#x003B2;</italic>-Wollastonits, des Maddrellschen Salzes und des Natriumpolyarsenats</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1955</year><volume>8</volume><fpage>752</fpage><lpage>754</lpage></citation></ref>
<ref id="b3-symmetry-06-00589"><label>3.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name></person-group><article-title>On Order-Disorder Structures</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1956</year><volume>9</volume><fpage>593</fpage><lpage>601</lpage></citation></ref>
<ref id="b4-symmetry-06-00589"><label>4.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fichtner</surname><given-names>K.</given-names></name></person-group><article-title>On the Description of Symmetry of OD Structures (I) OD Groupoid Family, Parameters, Stacking</article-title><source>Krist. Tech</source><year>1979</year><volume>14</volume><fpage>1073</fpage><lpage>1078</lpage></citation></ref>
<ref id="b5-symmetry-06-00589"><label>5.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pletnev</surname><given-names>S.</given-names></name><name><surname>Morozova</surname><given-names>K.S.</given-names></name><name><surname>Verkhusha</surname><given-names>V.V.</given-names></name><name><surname>Dauter</surname><given-names>Z.</given-names></name></person-group><article-title>Rotational order-disorder structure of fluorescent protein FP480</article-title><source>Acta. Crystallogr</source><year>2009</year><volume>D65</volume><fpage>906</fpage><lpage>912</lpage></citation></ref>
<ref id="b6-symmetry-06-00589"><label>6.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ferraris</surname><given-names>G.</given-names></name><name><surname>Makovicky</surname><given-names>E.</given-names></name><name><surname>Merlino</surname><given-names>S.</given-names></name></person-group><article-title>IUCr Crystallography of Modular Materials</article-title><source>Monographs on Crystallography</source><publisher-name>Oxford University Press</publisher-name><publisher-loc>Oxford, UK</publisher-loc><year>2004</year><volume>15</volume></citation></ref>
<ref id="b7-symmetry-06-00589"><label>7.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name><name><surname>Fichtner</surname><given-names>K.</given-names></name></person-group><article-title>On the Symmetry of OD-Structures Consisting of Equivalent Layers</article-title><source>Krist. Tech</source><year>1972</year><volume>7</volume><fpage>1035</fpage><lpage>1056</lpage></citation></ref>
<ref id="b8-symmetry-06-00589"><label>8.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name><name><surname>Grell-Niemann</surname><given-names>H.</given-names></name></person-group><article-title>On the Theory of Order-Disorder (OD) Structures</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1961</year><volume>14</volume><fpage>167</fpage><lpage>177</lpage></citation></ref>
<ref id="b9-symmetry-06-00589"><label>9.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name></person-group><article-title>OD Structures&#x02014;A Game a Bit More</article-title><source>Krist. Tech</source><year>1979</year><volume>14</volume><fpage>1027</fpage><lpage>1045</lpage></citation></ref>
<ref id="b10-symmetry-06-00589"><label>10.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fichtner</surname><given-names>K</given-names></name></person-group><article-title>Zur Symmetriebeschreibung von OD-Kristallstrukturen durch Brandtsche und Ehresmannsche Gruppoide</article-title><source>Beitr. Algebra Geom</source><year>1977</year><volume>6</volume><fpage>71</fpage><lpage>99</lpage></citation></ref>
<ref id="b11-symmetry-06-00589"><label>11.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grell</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>How to Choose OD Layers</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1984</year><volume>A40</volume><fpage>95</fpage><lpage>99</lpage></citation></ref>
<ref id="b12-symmetry-06-00589"><label>12.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fichtner</surname><given-names>K. A.</given-names></name></person-group><article-title>New Deduction of a Complete List of OD-Groupoid Families for OD-Structures Consisting of Equivalent Layers</article-title><source>Krist. Tech</source><year>1977</year><volume>12</volume><fpage>1263</fpage><lpage>1267</lpage></citation></ref>
<ref id="b13-symmetry-06-00589"><label>13.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grell</surname><given-names>H.</given-names></name><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name></person-group><article-title>Symbols for OD Groupoid Families Referring to OD Structures (Polytypes) Consisting of More than One Kind of Layer</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1982</year><volume>A38</volume><fpage>49</fpage><lpage>54</lpage></citation></ref>
<ref id="b14-symmetry-06-00589"><label>14.</label><citation citation-type="other"><person-group person-group-type="author"><name><surname>St&#x000F6;ger</surname><given-names>B.</given-names></name></person-group><comment>Vienna University of Technology, Vienna, Austria. The Crystal Structure of KOH&#x000B7; 2H<sub>2</sub>O. 2014, Unpublished work.</comment></citation></ref>
<ref id="b15-symmetry-06-00589"><label>15.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>St&#x000F6;ger</surname><given-names>B.</given-names></name><name><surname>Weil</surname><given-names>M.</given-names></name><name><surname>Zobetz</surname><given-names>E</given-names></name></person-group><article-title>The 2.5- and 6-hydrates of Dipotassium Hydrogen Arsenate K<sub>2</sub>HAsO<sub>4</sub>: Complex Hydrogen Bonding Networks, One with an &#x0201C;Ambiguous&#x0201D; Order-Disorder Structure</article-title><source>Z. Kristallogr</source><year>2012</year><volume>227</volume><fpage>859</fpage><lpage>868</lpage></citation></ref>
<ref id="b16-symmetry-06-00589"><label>16.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wondratschek</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Classifications of Space Groups, Point Groups and Lattices</article-title><source>International Tables for Crystallography</source><publisher-name>Springer Netherlands</publisher-name><publisher-loc>Dordrecht, The Netherlands</publisher-loc><year>2006</year><comment>Volume A, Chapter 8.2.</comment></citation></ref>
<ref id="b17-symmetry-06-00589"><label>17.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>&#x0010E;urovi&#x0010D;</surname><given-names>S.</given-names></name></person-group><article-title>Fundamentals of OD Theory</article-title><source>EMU Notes Mineral</source><year>1997</year><volume>1</volume><fpage>3</fpage><lpage>28</lpage></citation></ref>
<ref id="b18-symmetry-06-00589"><label>18.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K</given-names></name></person-group><article-title>Geometrical Properties of MDO Polytypes and Procedures for Their Derivation. I. General Concept and Applications to Polytype Families Consisting of OD Layers All of the Same Kind</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1982</year><volume>A38</volume><fpage>483</fpage><lpage>491</lpage></citation></ref>
<ref id="b19-symmetry-06-00589"><label>19.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dornberger-Schiff</surname><given-names>K.</given-names></name><name><surname>Grell</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Geometrical Properties of MDO Polytypes and Procedures for their Derivation. II. OD Families Containing OD Layers of <italic>M</italic> &#x0003E; 1 Kinds and Their MDO Polytypes</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1982</year><volume>A38</volume><fpage>491</fpage><lpage>498</lpage></citation></ref>
<ref id="b20-symmetry-06-00589"><label>20.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Grimmer</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Coincidence-Site Lattices</article-title><source>Acta Crystallogr</source><year>1976</year><volume>A32</volume><fpage>783</fpage><lpage>785</lpage></citation></ref>
<ref id="b21-symmetry-06-00589"><label>21.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Burzlaff</surname><given-names>H.</given-names></name><name><surname>Zimmermann</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Bases, Lattices, Bravais Lattices and Other Classifications</article-title><source>International Tables for Crystallography</source><publisher-name>Springer Netherlands</publisher-name><publisher-loc>Dordrecht, The Netherlands</publisher-loc><year>2006</year><comment>Volume A, Chapter 9.1.</comment></citation></ref>
<ref id="b22-symmetry-06-00589"><label>22.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hahn</surname><given-names>T</given-names></name></person-group><article-title>Printed Symbols for Symmetry Elements</article-title><source>International Tables for Crystallography</source><publisher-name>Springer Netherlands</publisher-name><publisher-loc>Dordrecht, The Netherlands</publisher-loc><year>2006</year><comment>Volume A, Chapter 1.3.</comment></citation></ref>
<ref id="b23-symmetry-06-00589"><label>23.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fichtner</surname><given-names>K</given-names></name></person-group><article-title>On the Description of Symmetry of OD Structures (II) the Parameters</article-title><source>Krist. Tech</source><year>1979</year><volume>14</volume><fpage>1453</fpage><lpage>1461</lpage></citation></ref>
<ref id="b24-symmetry-06-00589"><label>24.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hahn</surname><given-names>T</given-names></name></person-group><article-title>Graphical Symbols for Symmetry Elements in One, Two and Three Dimensions</article-title><source>International Tables for Crystallography</source><publisher-name>Springer Netherlands</publisher-name><publisher-loc>Dordrecht, The Netherlands</publisher-loc><year>2006</year><comment>Volume A, Chapter 1.4.</comment></citation></ref></ref-list>
<sec sec-type="display-objects">
<title>Figures and Tables</title>
<fig id="f1-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 1.</label>
<caption>
<p>Schematic representation of an OD structure composed of layers of one kind viewed down &#x0005B;010&#x0005D;. Black curves indicate the interface between layers. <bold>c</bold><sub>0</sub> is the vector normal to the layer (lattice) planes with a length of one layer width. Layer names are indicated to the right.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f1.tif"/></fig>
<fig id="f2-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 2.</label>
<caption>
<p>Graphical representation of (<bold>a</bold>) the (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>) triples of discrete two-dimensional lattices and (<bold>b</bold>) metrics of lattices of the <italic>op</italic> (<bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0, horizontal plane), <italic>oc</italic> (<bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup>, vertical plane) and <italic>tp</italic> (intersection of both planes) Bravais types of lattices in the standard primitive settings &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;. The boundary of the set of (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>) triples of positive-definite <bold>G</bold> is black on the outside and red on the inside.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f2.tif"/></fig>
<fig id="f3-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 3.</label>
<caption>
<p>Two pairs of equivalent layers <italic>L<sub>i</sub></italic>, <italic>L<sub>j</sub></italic> with square metrics (
<inline-formula>
<mml:math id="m192" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic> = <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x000B7; <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic> = 0). The layers of each pair are related by rotation by (<bold>a</bold>) 
<inline-formula>
<mml:math id="m193" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and (<bold>b</bold>) 
<inline-formula>
<mml:math id="m194" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>tan</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Lattice points exclusive to <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> are represented by red and black dots; those belonging to both lattices by blue dots with larger size.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f3.tif"/></fig>
<fig id="f4-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 4.</label>
<caption>
<p>The primitive (<bold>a</bold><italic><sub>p</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>p</sub></italic>) and <italic>c</italic>-centered (<bold>a</bold><italic><sub>c</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>c</sub></italic>) settings of a hexagonal lattice. Lattice points are indicated by black dots, the unit-cells of the primitive and centered cells by black and red lines, respectively.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f4.tif"/></fig>
<fig id="f5-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 5.</label>
<caption>
<p>Lattice basis vectors of pairs of layers (
<inline-formula>
<mml:math id="m195" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m196" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), related by <italic>&#x003C3;</italic>-POs, where the lattice transformation component is a mirror operation with line (<bold>a</bold>) parallel to <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>;(<bold>b</bold>) normal to <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> and (<bold>c</bold>) bisecting <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02227; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>. Basis vectors of 
<inline-formula>
<mml:math id="m197" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m198" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are represented by black and blue arrows, respectively; the mirror line by a red line. The lattice restriction is 
<inline-formula>
<mml:math id="m199" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy='false'>&#x0029;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and (<bold>c</bold>) &#x0007C;<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C; = 2<bold>&#x0007C;b</bold><italic><sub>i</sub></italic>&#x0007C;.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f5.tif"/></fig>
<fig id="f6-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 6.</label>
<caption>
<p>Pairs of layers (
<inline-formula>
<mml:math id="m200" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m201" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) related by two-fold rotations and screws with axes parallel to &#x0005B;100&#x0005D; viewed down &#x0005B;001&#x0005D;. Layers are represented by triangles, which are painted white and black for 
<inline-formula>
<mml:math id="m202" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="m203" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. The lattice points are represented by circles and crosses; the unit cells by black and red parallelograms, respectively. The unit cell of the common lattice of both layers is indicated by dashed lines. <italic>&#x003C3;</italic>-POs transforming 
<inline-formula>
<mml:math id="m204" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into 
<inline-formula>
<mml:math id="m205" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are indicated to the right using the standard graphical and printed symbols &#x0005B;<xref rid="b22-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">22</xref>,<xref rid="b24-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">24</xref>&#x0005D;. Screws with unusual intrinsic translation vectors (
<inline-formula>
<mml:math id="m206" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02260;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) are represented by the graphical symbol for 2<sub>1</sub> screws. (a) <italic>k</italic> = 1;(b) <italic>k</italic> = 2.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f6.tif"/></fig>
<fig id="f7-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 7.</label>
<caption>
<p>Schematic representation of a pair of equivalent adjacent layers (<italic>L<sub>i</sub>, L<sub>j</sub></italic>) with <italic>pbm</italic>(<italic>a</italic>) symmetry in the crystal structure of KOH&#x000B7;2H<sub>2</sub>O. Arrows represent hydroxyl ions moved from an averaged position in the direction of the arrow. Arrows are filled on one and outlined on the other side, representing the connectivity of the hydroxyl ions to layers <italic>L<sub>n</sub></italic><sub>+1</sub> or <italic>L<sub>n&#x02212;</sub></italic><sub>1</sub>. Layers <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> are painted in black and red, respectively. Symmetry elements have been left out for clarity.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f7.tif"/></fig>
<fig id="f8-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 8.</label>
<caption>
<p>Pairs of non-equivalent layers (
<inline-formula>
<mml:math id="m207" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m208" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), <italic>k</italic> = 1, 2, 3 with <italic>p</italic>2<italic>m</italic>(<italic>m</italic>) symmetry each, viewed down &#x0005B;001&#x0005D;. Layers are represented by triangles, which are painted in white and black for <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic>, respectively. The lattice vectors are represented by crosses and circles; the unit cells by black and red squares, respectively. (a) (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>)=(<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>, <bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>); (b) (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>)=(<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; 2<bold>b</bold><italic><sub>i</sub>,</italic> 2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>);(c) (<bold>a</bold><italic><sub>j</sub></italic>, <bold>b</bold><italic><sub>j</sub></italic>)=(<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> &#x02212; <bold>b</bold><italic><sub>i</sub>,</italic> 2<bold>a</bold><italic><sub>i</sub></italic> + <bold>b</bold><italic><sub>i</sub></italic>).</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f8.tif"/></fig>
<fig id="f9-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Figure 9.</label>
<caption>
<p>A pair of equivalent layers (<italic>L<sub>i</sub>, L<sub>j</sub></italic>) with <italic>c</italic>22(2) symmetry related by a screw by 
<inline-formula>
<mml:math id="m209" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, viewed down &#x0005B;001&#x0005D;. The lattices are represented by crosses and circles, respectively. The unit cells of the centered and primitive settings of the layers are represented by solid and dotted lines drawn in black (<italic>L<sub>i</sub></italic>) and red (<italic>L<sub>j</sub></italic>). The common lattice <italic>&#x1D50F;<sub>i</sub></italic> <italic>&#x02229; &#x1D50F;<sub>j</sub></italic> is represented by dashed lines. The directions of the <italic>&#x003C3;</italic>-POs are indicated by arrows.</p></caption>
<graphic xlink:href="symmetry-06-00589f9.tif"/></fig>
<table-wrap id="t1-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Table 1.</label>
<caption>
<p>Kinds of <italic>&#x003C3;</italic>-partial operations (POs) and the corresponding two-dimensional lattice transformations. Rotations by <italic>&#x003C8;</italic> and <italic>&#x003C8;</italic> + <italic>&#x003C0;</italic> represent equivalent lattice transformations. The identity operation and rotations by <italic>&#x003C8;</italic> = <italic>&#x003C0;</italic> are listed separately from other rotations, since they impose different lattice restrictions, as will be shown below.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="middle" align="center"><bold><italic>&#x003C3;</italic>-PO</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Type and orientation of element</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>det(<italic>M</italic>)</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Lattice transformation</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>det(<italic>P</italic>)</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="middle" align="center">rotation or screw by <italic>&#x003C8;</italic> = <italic>&#x003C0;</italic></td>
<td valign="middle" align="center">axis parallel to layer plane</td>
<td valign="middle" align="center">1</td>
<td valign="middle" rowspan="2" align="center">} mirroring</td>
<td valign="middle" rowspan="2" align="center">&#x02212;1</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">glide</td>
<td valign="middle" align="center">plane normal to layer plane</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02212;1</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">translation</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02013;</td>
<td valign="middle" align="center">1</td>
<td valign="middle" rowspan="4" align="center">} identity or rotation by <italic>&#x003C0;</italic></td>
<td valign="middle" rowspan="6" align="center">}1</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">glide or mirroring</td>
<td valign="middle" align="center">plane parallel to layer plane</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02212;1</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">inversion</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02013;</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02212;1</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">screw by <italic>&#x003C8;</italic> = <italic>&#x003C0;</italic></td>
<td valign="middle" align="center">axis normal to layer plane</td>
<td valign="middle" align="center">1</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">screw by <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; <italic>&#x003C0;</italic></td>
<td valign="middle" align="center">axis normal to layer plane</td>
<td valign="middle" align="center">1</td>
<td valign="middle" rowspan="2" align="center">} rotation by <italic>&#x003C8;</italic> or <italic>&#x003C8;</italic> + <italic>&#x003C0;</italic></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">rotoinversion by <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; 0<italic>, &#x003C0;</italic></td>
<td valign="middle" align="center">axis normal to layer plane</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02212;1</td></tr></tbody></table>
<table-wrap-foot><fn>
<p>Note: With the non-zero translational component normal to layer plane.</p></fn></table-wrap-foot></table-wrap>
<table-wrap id="t2-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Table 2.</label>
<caption>
<p>The five Bravais types of lattices in two dimensions, the corresponding lattice system and the restrictions of the geometry expressed in the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> and in the scalar products of the basis vectors. The primitive bases are chosen according to &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th valign="middle" rowspan="2" align="center"><bold>Bravais type of lattices</bold></th>
<th valign="middle" rowspan="2" align="center"><bold>Lattice system</bold></th>
<th colspan="2" valign="middle" align="center"><bold>Lattice restriction in standard primitive setting</bold>
<hr/></th>
<th valign="middle" rowspan="2" align="center"><bold>Free parameters</bold></th></tr>
<tr>
<th valign="middle" align="center"><bold>Lattice parameters</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Basis vectors</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>mp</italic></td>
<td valign="top" align="center">oblique</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;</td>
<td valign="top" align="center">&#x02013;</td>
<td valign="top" align="center">3</td></tr>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>op</italic></td>
<td valign="top" align="center">rectangular</td>
<td valign="top" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m210" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center"><bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0</td>
<td valign="top" align="center">2</td></tr>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>oc</italic></td>
<td valign="top" align="center">rectangular</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic> = <italic>b</italic></td>
<td valign="top" align="center"><bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup></td>
<td valign="top" align="center">2</td></tr>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>tp</italic></td>
<td valign="top" align="center">square</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic> = <italic>b</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m211" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center"><bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold> = 0</td>
<td valign="top" align="center">1</td></tr>
<tr>
<td valign="top" align="center"><italic>hp</italic></td>
<td valign="top" align="center">hexagonal</td>
<td valign="top" align="center"><italic>a</italic> = <italic>b</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m212" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center"><bold>a</bold><sup>2</sup> = <bold>b</bold><sup>2</sup>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m213" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="top" align="center">1</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t3-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Table 3.</label>
<caption>
<p>Possible matrix representations <bold><italic>P</italic></bold> of two-dimensional point group operations relating the lattices of <italic>L<sub>i</sub></italic> and <italic>L<sub>j</sub></italic> and the resulting restrictions of the lattice vectors, ordered by the number of free parameters.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th valign="middle" align="center"><bold>Operation</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>det(<italic>P</italic>)</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>tr(<italic>P</italic>)</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Free parameters</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Lattice restriction</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="middle" align="center">identity or two-fold rotation</td>
<td valign="middle" align="center">1</td>
<td valign="middle" align="center">&#x000B1;2</td>
<td valign="middle" align="center">3</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02013;</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">mirroring</td>
<td valign="middle" align="center">&#x02212;1</td>
<td valign="middle" align="center">0</td>
<td valign="middle" align="center">2</td>
<td valign="middle" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m214" display='inline'>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">rotation by <italic>&#x003C8;</italic> &#x02260; = 0<italic>, &#x003C0;</italic></td>
<td valign="middle" align="center">1</td>
<td valign="middle" align="center">&#x0007C; tr(<bold><italic>P</italic></bold>)<italic>&#x0007C; &#x0003C;</italic> 2</td>
<td valign="middle" align="center">1</td>
<td valign="middle" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m215" display='inline'>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x022C5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold'>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>o</mml:mi>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mo>&#x02009;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t4-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Table 4.</label>
<caption>
<p>Combination of lattice restrictions with <bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub>, <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub>, <bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub>, <bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold>.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th valign="middle" align="center"><bold>Restriction 1</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Restriction 2</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Condition</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold>Resulting Restriction</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = 0</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m216" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x0003C;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>2</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m217" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>&#x000D7;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02265;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="center">invalid</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m218" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<bold><italic>V</italic></bold><sub>1</sub> = 0</td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center">
<inline-formula>
<mml:math id="m219" display='inline'>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02260;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="center">invalid</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center"><bold><italic>U</italic></bold><sub>1</sub> &#x000D7; <bold><italic>U</italic></bold><sub>2</sub> &#x02260; <bold><italic>o</italic></bold></td>
<td valign="middle" align="center">invalid</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t5-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Table 5.</label>
<caption>
<p>Layer lattice restriction expressed in the lattice parameters <italic>a</italic>, <italic>b</italic> and <italic>&#x003B3;</italic> and example Bravais types of lattices in the standard primitive setting &#x0005B;<xref rid="b21-symmetry-06-00589" ref-type="bibr">21</xref>&#x0005D;.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th valign="middle" align="left"><bold>Lattice restriction</bold></th>
<th valign="middle" align="left"><bold>Subcase</bold></th>
<th valign="middle" align="left"><bold><italic>a</italic>, <italic>b</italic></bold></th>
<th valign="middle" align="left"><italic><sup>&#x003B3;</sup></italic></th>
<th valign="middle" align="left"><bold>Example bravais Lattice</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="middle" align="left">none</td>
<td valign="middle" align="left">&#x02013;</td>
<td valign="middle" align="left">free</td>
<td valign="middle" align="left">free</td>
<td valign="middle" align="left">oblique</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" rowspan="5" align="left">(<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>) <bold><italic>V</italic></bold>= 0, 
<inline-formula>
<mml:math id="m220" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>V</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left"><italic>V<sub>x</sub></italic> = <italic>V<sub>y</sub></italic> = 0, <italic>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0</td>
<td valign="middle" align="left">free</td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m221" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">rectangular primitive (
<inline-formula>
<mml:math id="m222" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left"><italic>V<sub>x</sub></italic> = 0, <italic>V<sub>y</sub>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0</td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m223" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m224" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left"/></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left"><italic>V<sub>y</sub></italic> = 0, <italic>V<sub>x</sub>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0</td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m225" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x0003E;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m226" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left"/></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left"><italic>V<sub>x</sub>V<sub>y</sub>V<sub>z</sub></italic> &#x02260; 0</td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m227" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02208;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>&#x007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m228" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left"/></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left"><italic>V<sub>z</sub></italic> = 0</td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m229" display='inline'>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">free</td>
<td valign="middle" align="left">rectangular <italic>c</italic>-centered (<italic>a</italic> = <italic>b</italic>)</td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left"><bold><italic>U</italic></bold> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>))<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m230" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant='bold-italic'>U</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">&#x02013;</td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m231" display='inline'>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m232" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td valign="middle" align="left">hexagonal (<italic>a</italic> = <italic>b</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m233" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), square (<italic>a</italic> = <italic>b</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="m234" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x003B3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>&#x003C0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</td></tr></tbody></table>
<table-wrap-foot><fn>
<p>Note: <italic>l</italic> is the scale factor defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="FD15">Equation (15)</xref>.</p></fn></table-wrap-foot></table-wrap>
<table-wrap id="t6-symmetry-06-00589" position="float">
<label>Table 6.</label>
<caption>
<p>Matrices <bold><italic>P</italic></bold> representing two-dimensional lattice transformations if the lattice restriction reads as <bold><italic>U</italic></bold> &#x000D7; (<bold>a</bold><sup>2</sup>, <bold>b</bold><sup>2</sup>, <bold>a</bold> &#x000B7; <bold>b</bold>)<italic><sup>T</sup></italic> = <bold><italic>o</italic></bold> (one free parameter).</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th valign="middle" align="center"><bold>Operation</bold></th>
<th valign="middle" align="center"><bold><italic>P</italic></bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td valign="middle" align="left">Mirror at a line parallel to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m235" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>o</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left">Mirror at a line normal to <italic>u</italic><bold>a</bold> + <italic>v</italic><bold>b</bold></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m236" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>o</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x02020;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td></tr>
<tr>
<td valign="middle" align="left">Rotation by <italic>&#x003C8;</italic></td>
<td valign="middle" align="left">
<inline-formula>
<mml:math id="m237" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mtext>cos</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub>
<mml:mtext>sin</mml:mtext>
<mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td></tr></tbody></table>
<table-wrap-foot><fn>
<p>Note: 
<inline-formula>
<mml:math id="m238" display="inline">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>&#x02212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x0028;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>&#x0029;</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>&#x002C;</mml:mo>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mo>&#x003D;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&#x002B;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>U</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></fn></table-wrap-foot></table-wrap></sec></back></article>
