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Concept
Structure cristalline
Résumé
La structure cristalline (ou structure d'un cristal) donne l'arrangement des atomes dans un cristal. Ces atomes se répètent périodiquement dans l'espace sous l'action des opérations de symétrie du groupe d'espace et forment ainsi la structure cristalline. Cette structure est un concept fondamental pour de nombreux domaines de la science et de la technologie. Elle est complètement décrite par les paramètres de maille du cristal, son réseau de Bravais, son groupe d'espace et la position des atomes dans l'unité asymétrique la maille. Pour cette raison, ce sont les données que l'on retrouve dans tous les fichiers d'échange d'informations cristallographiques, comme les fichiers .
Un solide cristallin est constitué par la répétition périodique dans les 3 dimensions de l'espace d'un motif atomique ou moléculaire, contenu dans une unité de répétition périodique appelé maille ; de la même façon qu'un papier peint est constitué de la répétition d'un même motif.
La périodicité de la structure d'un cristal est donc représentée par un ensemble de points régulièrement disposés.
Cet ensemble est appelé réseau cristallin et les points le constituant sont appelés nœuds du réseau.
À cause de la périodicité du réseau, toute paire de nœuds (O, M) définit un vecteur :
, étant des entiers relatifs si la maille choisie pour décrire le réseau est primitive.
Les trois vecteurs , et sont linéairement indépendants et constituent une base du réseau cristallin. Pour chaque réseau, il existe une infinité de bases.
Le réseau cristallin est aussi appelé réseau direct, par opposition au réseau réciproque, qui est sa transformée de Fourier et que l'on observe par des expériences de diffractométrie.
Maille (cristallographie)
Une maille élémentaire (ou primitive) est une maille de volume minimal qui contient un seul nœud du réseau. La répétition périodique de cette maille dans les trois dimensions de l'espace suffit à reproduire l'intégralité du réseau et de la structure.
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