Structure des matériaux
Master Sciences et génie des matériauxParcours Design des surfaces et matériaux innovants
Description
Rappels sur les propriétés géométriques des réseaux
Définition. Propriétés des rangées et plans réticulaires. Equation des plans réticulaires, indices de Miller. Equidistance de plans réticulaires.
Le réseau réciproque ou réseau polaire
Valeur des paramètres réciproques. Propriétés fondamentales du réseau réciproque. Relation entre le réseau réciproque et le réseau direct. Application du réseau réciproque aux calculs cristallographiques
Groupes de symétrie d’orientation et de positionOpérateurs de symétrie compatibles avec l’état cristallin. Les 32 classes de symétrie d’orientation. Les 14 modes de réseaux de Bravais. Opérateurs de symétrie de position. Notation d’Hermann-Mauguin des 230 groupes d’espace
Diffusion des rayons X par un cristal
Diffusion des rayons X par un atome. Facteur de diffusion atomique. Relation de Bragg. Détermination des paramètres et études de la symétrie du réseau réciproque par diffraction des RX sur monocristal. Diffraction par une poudre cristalline. Théorie du phénomène, Méthode Debye-Scherrer, Détermination du système cristallin et indexation des raies d’un diagramme de poudre Théorie physique de la diffraction des RX par les cristaux
Facteur de structure. Intensité diffractée, loi de Friedel. Recherche des groupes spatiaux à partir des diagrammes de diffraction des rayons X.
Extinctions systématiques provoquées par un mode de réseau non primitif.
Extinctions systématiques provoquées par la présence d’un ou plusieurs opérateurs de symétrie translatoire.
Détermination structurale : les méthodes
Exemples de résolution (sur écran à l’aide du logiciel SHELX97) :
Par méthode directe, Par la méthode de l’atome lourd.
Apport de la diffraction des éléctrons et des neutrons.
COMPETENCE A ACQUERIR
Comprendre les concepts de base de l’état cristallin et pouvoir en déduire les principales propriétés physiques. Comprendre et savoir lire des résultats de la détermination structurale. Savoir proposer quels rayonnements et quelles techniques de diffraction mettre en œuvre pour caractériser structuralement un matériau.