維格納-賽茲原胞

維格納-賽茲原胞（以尤金·維格納和弗雷德里克·賽茲命名）是一種幾何構造，可幫助研究固態物理學中的晶體材料。晶體的獨特性質是它的原子排列成一個規則的、三維的陣列，稱為晶格。所有歸因於晶體材料的性質都來源於這個高度有序的結構。這樣的結構展示出離散平移對稱。為了研究這樣的週期系統，我們需要一個數學「把柄」來描述對稱性，從而得出關於這個對稱的結果的結論。維格納-賽茲原胞就是實現這個目的的一種方法。

定義

一個格點周圍的維格納-賽茲原胞，定義為空間中與這個格點的距離小於與任何其它格點的距離的點的軌跡。

可以用數學的方法證明，維格納-賽茲原胞是一個原胞，跨越了整個布拉菲晶格，而不留下任何間隙或空洞。

倒晶格中的維格納-賽茲原胞稱為第一布里元區。它由作平面垂直於連接最近的格點到一個特定的格點的直線得出。

晶胞的構造

維格納-賽茲原胞的構造。

首先選擇一個格點。然後，從這個點作直線到所有最近的格點。在每一條直線的中點，作另外一條直線，與第一組直線的每一條垂直。

在三維晶格的情況中，在格點之間的直線的中點作一個垂直的平面。利用這個方法，便包圍了最小的面積（或體積），稱為維格納-賽茲原胞。所有晶格中的面積（或空間）都可以用這種原胞來充填，不會留下任何間隙。

一般數學概念

維格納-賽茲原胞中體現的一般數學概念通常稱為沃羅諾伊晶胞。雖然維格納-賽茲原胞本身在直接空間中並不是首要的，但是它在倒晶格中極為重要。倒晶格中的維格納-賽茲原胞稱為布里元區，它含有該物質是導體、半導體還是絕緣體的資訊。