Structure cristalline Article, Signification, Explication

En cristallographie, une branche de la minéralogie, la structure d'un cristal est complètement décrite par les paramètres de réseau d'une de ses mailles élémentaires, son groupe d'espace et la position des atomes qui lorsque toutes les opérations de symétrie du groupe d'espace seront appliquées sur eux, généreront tout le contenu de la maille. La structure d'un cristal est un concept fondamental pour de nombreux domaines de la science et de la technologie.

Table of contents

1 Réseau cristallin 2 Maille élémentaire 3 Réseau de Bravais 3.1 Triclinique 3.2 Monoclinique 3.2.1 Primitif (P) 3.2.2 À deux faces centrées (C) 3.3 Orthorhombique 3.3.3 Primitif (P) 3.3.4 À deux faces centrée (C) 3.3.5 À maille centrée (I) 3.3.6 À faces centrées (F) 3.4 Hexagonal 3.5 Rhomboédrique 3.6 Tétragonal 3.6.7 Primitif (P) 3.6.8 À maille centrée (I) 3.7 Cubique 3.7.9 Primitif (P) 3.7.10 À maille centrée (I) 3.7.11 À faces centrées (F) 4 Voir aussi

Réseau cristallin

Un solide cristallin est constitué par la répétition périodique dans les 3 dimensions de l'espace d'un motif atomique ou moléculaire, appelé maille; de la même façon qu'un papier peint est constitué de la répétition d'un même motif. Un cristal est donc constitué d'un ensemble de points régulièrement disposés. Cet ensemble est appelé réseau cristallin et les points le constituants sont appelés noeuds du réseau.

À cause de la périodicité du réseau, toute paire de nœuds (O, M) définit un vecteur:

étant des entiers relatifs.

Maille élémentaire

Une maille élémentaire est une maille minimale du réseau cristallin; c'est-à-dire que la répétition de cette maille dans les 3 dimensions suffit à reproduire l'entièreté du réseau. Des mailles plus grandes, par exemple la juxtaposition de deux mailles élémentaires, permettent aussi de reproduire le réseau, mais ne sont pas minimales.

Une maille élémentaire est définie par les 3 vecteurs a₁, a₂, a₃, linéairement indépendants. Le choix de ces 3 vecteurs n'est pas unique, on peut donc définir plusieurs mailles élémentaires qui pourront ne pas présenter la même symétrie.

Souvent, pour des raisons de commodité ou pour faire ressortir la symétrie, on utilise pour décrire le cristal une maille multiple, contenant plusieurs nœuds et qui n'est donc pas élémentaire.

Réseau de Bravais

Il existe 14 « arrangements » possible pour ordonner des objets en 3 dimensions:

Triclinique

Monoclinique

Primitif (P)

Cristal en forme de prisme oblique, à 2 faces rectangulaires et 4 faces en parallélogramme.

À deux faces centrées (C)

Orthorhombique

Primitif (P)

a ≠ b ≠ c

α = β = γ = 90°

Cristal en forme de prisme droit dont la base est un hg

À deux faces centrée (C)

À maille centrée (I)

À faces centrées (F)

Hexagonal

Cristal en forme de prisme dont les faces sont un polygone à six angles et six côtés.

Rhomboédrique

Cristal en forme de prisme parallélipédique dont les faces sont des losanges.

Tétragonal

Primitif (P)

À maille centrée (I)

Cubique

Primitif (P)

Cristal en forme de prisme dont toutes les faces sont des carrés.

À maille centrée (I)

À faces centrées (F)

Voir aussi

cristal ~ Cristallographie ~ diffractomètre

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