Séance de cours

Structures cristallographiques : symétrie et diffraction

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Dans cours

MSE-101(a): Matériaux: de la chimie aux propriétés

Ce cours permet l'acquisition des notions essentielles relatives à la structure de la matière, aux équilibres et à la réactivité chimique en liaison avec les propriétés mécaniques, thermiques, électriques et magnétiques des matériaux. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes de la cristallographie, en se concentrant sur les systèmes cubiques et la détermination des structures cristallines par diffraction des rayons X. Il explique comment indexer les plans et les directions cristallographiques, le concept d'empilement compact et l'utilisation des indices de Miller. La séance de cours explore également l'interaction des rayons X avec la matière, les modèles de diffraction produits et l'interprétation des modèles de DRX. En outre, il explore la disposition des atomes dans les structures cristallines, le concept de densité et la détermination de la symétrie cristalline. Des exercices pratiques et des démonstrations sont utilisés pour illustrer ces concepts.

Enseignant·e

Véronique Michaud

Background: 1994 Habilitation à diriger des recherches ( INPG, France) 1991 PhD in Materials Engineering ( MIT, USA) 1987 Ingénieur Civil des Mines ( Ecole des Mines de Paris, France) Activités: Depuis Janvier 2018: Vice-Doyenne de la faculté des ingénieurs, en charge de l'éducation. Juin 2012-Dec.2017: Directrice de la Section Science et Génie des Matériaux Depuis Avril 2017, Professeur Associée EPFL 2009-2017 : Professeur Titulaire at EPFL 1997-2009 : collaboratrice Scientifique EPFL 1994-1997 : Chef de Travaux au laboratoire MSS-MAT, Ecole Centrale Paris (France) 1991-1994 : Post-doctoral research associate, MIT (USA) Environ 300 publications of which 140 in peer-reviewed journals

Source officielle

Proximité ontologique

Sciences de la Terre

Geology: Minéralogie

Concepts associés (32)

Cristallographie aux rayons X

La cristallographie aux rayons X, radiocristallographie ou diffractométrie de rayons X (DRX, on utilise aussi souvent l'abréviation anglaise XRD pour X-ray diffraction) est une technique d'analyse fondée sur la diffraction des rayons X par la matière, particulièrement quand celle-ci est cristalline. La diffraction des rayons X est une diffusion élastique, c'est-à-dire sans perte d'énergie des photons (longueurs d'onde inchangées), qui donne lieu à des interférences d'autant plus marquées que la matière est ordonnée.

Symétrie

La symétrie est une propriété d'un système : c'est lorsque deux parties sont semblables. L'exemple le plus connu est la symétrie en géométrie. De manière générale, un système est symétrique quand on peut permuter ses éléments en laissant sa forme inchangée. Le concept d'automorphisme permet de préciser cette définition. Un papillon, par exemple, est symétrique parce qu'on peut permuter tous les points de la moitié gauche de son corps avec tous les points de la moitié droite sans que son apparence soit modifiée.

Diffraction de poudre

vignette|320x320px|Paterne de poudre d'électron (rouge) d'un film d'aluminium avec une superposition de spirales (vert) et une ligne d'intersection (bleue) qui détermine le paramètre de réseau. La diffraction de poudre est une technique scientifique utilisant la diffraction aux rayons X, la diffraction de neutrons ou la diffraction des électrons sur des échantillons en poudre ou micro-cristallins pour la caractérisation structurale de matériaux. L'instrument dédié à l'exécution de ces mesures est appelé un diffractomètre de poudre.

Cristallographie

La cristallographie est la science qui se consacre à l'étude des cristaux à l'échelle atomique. Les propriétés physico-chimiques d'un cristal sont étroitement liées à l'arrangement spatial des atomes dans la matière. L'état cristallin est défini par un caractère périodique et ordonné à l'échelle atomique ou moléculaire. Le cristal est obtenu par translation dans toutes les directions d'une unité de base appelée maille élémentaire.

Cristal

vignette|Cristaux. vignette|Cristaux de sel obtenus par cristallisation lente dans une saumure à température ambiante. Un cristal est un solide dont les constituants (atomes, molécules ou ions) sont assemblés de manière régulière, par opposition au solide amorphe. Par « régulier » on veut généralement dire qu'un même motif est répété à l'identique un grand nombre de fois selon un réseau régulier, la plus petite partie du réseau permettant de recomposer l'empilement étant appelée une « maille ».

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Séances de cours associées (64)

Caractérisation à l'état solide

Couvre les méthodes de pointe pour la caractérisation à l'état solide et met l'accent sur le choix de la méthode appropriée pour différents matériaux.

Diffraction des électrons : bases et applications

Explore les fondamentaux de la diffraction électronique, la symétrie cristalline et les techniques avancées pour l'analyse des matériaux.

Diffraction d'électrons: bases et applications

Couvre les principes fondamentaux de la diffraction électronique et ses applications dans la compréhension des structures cristallines et de la symétrie, y compris les vecteurs de réseau, les plans de réseau et les techniques d'imagerie en champ sombre.

Exercices de diffraction

Couvre des exercices sur la diffraction électronique pour identifier les structures cristallines et analyser les modèles de diffraction avec précision.

Structures cristallines : Détermination et analyse

Couvre la détermination et l'analyse des structures cristallines à l'aide de techniques telles que la diffraction des rayons X et la microscopie électronique.

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Concepts associés (32)

Cristallographie aux rayons X

Symétrie

Diffraction de poudre

Cristallographie

Cristal

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