Séance de cours

Symétrie cristalline et groupes ponctuels

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Dans cours

MSE-100: Introduction to materials science

This course relates the structural elements of materials to their mechanical, thermal, electric, magnetic, and optical properties. Hands-on laboratories and team projects offer insight into the profession of materials engineers. ...

Description

Cette séance de cours présente le concept de symétrie cristalline et de groupes de points, couvrant des sujets tels que les éléments de symétrie, les classes de cristaux compatibles avec le réseau, les classes de cristaux axiales et la relation entre les groupes de points et les groupes de traduction. Il traite également de la description des cristaux utilisant des visages, des systèmes cristallins et des treillis de Bravais. La séance de cours se penche sur la classification des classes de cristaux, des groupes spatiaux et des positions équivalentes dans les cristaux.

Enseignant·e·s (2)

Pierre-Etienne Bourban

Background 1990 Ingénieur en science des matériaux 1993 PhD in materials science Activities 1993-1994 Research at the Center for Composite Materials, University of Delaware, USA (ccm.udel.edu), SNSF grant Since 1994 Research and teaching at EPFL, Composites, (LTC, LPAC) 1995-1999 Coordination Swiss Priority Program on Materials research: 2.2: Composites Since 1998 Biocomposites 2004-2009 Direction of the EPFL Transdisciplinary programme in Sport and Rehabilitation 2005-2008 Member of the EPFL Vice-Presidency for Innovation and Valorisation and direction a.i.EPFL-LTC Since 2016 Direction Discovery Learning Labs Materials/Bioengineering and Engineering

Francesco Stellacci

Francesco Stellacci graduated in Materials Engineering at the Politecnico di Milano in 1998 with a thesis on photochromic polymers with Prof. Giuseppe Zerbi and Mariacarla Gallazzi. In 1999 he moved to the Chemistry Department of the University of Arizona for as a post-doc in the group of Joe Perry in close collaboration with the group of Seth Marder. In 2002 he moved to the Department of Materials Science and Engineering at the Massachusetts Institute of Technology as an assistant professor. He was then promoted to associate without (2006) and with tenure (2009). In 2010 he moved to the Institute of Materials at EPFL as a full Professor. He holds the Alcan EP Chair. Francesco was one of the recipients of the Technology Review TR35 "35 Innovator under 35" award in 2005, and the Popular Science Magazine "Brilliant 10" award in 2007. He has been a Packard Fellow starting 2005.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Cristallographie

Concepts associés (32)

Système cristallin

Un 'système cristallin' est un classement des cristaux sur la base de leurs caractéristiques de symétrie, sachant que la priorité donnée à certains critères plutôt qu'à d'autres aboutit à différents systèmes. La symétrie de la maille conventionnelle permet de classer les cristaux en différentes familles cristallines : quatre dans l'espace bidimensionnel, six dans l'espace tridimensionnel. Une classification plus fine regroupe les cristaux en deux types de systèmes, selon que le critère de classification est la symétrie du réseau ou la symétrie morphologique.

Structure cristalline

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.

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 ».

Groupe d'espace

Le groupe d'espace d'un cristal est constitué par l'ensemble des symétries d'une structure cristalline, c'est-à-dire l'ensemble des isométries affines laissant la structure invariante. Il s'agit d'un groupe au sens mathématique du terme. Tout groupe d'espace résulte de la combinaison d'un réseau de Bravais et d'un groupe ponctuel de symétrie : toute symétrie de la structure résulte du produit d'une translation du réseau et d'une transformation du groupe ponctuel. La notation de Hermann-Mauguin est utilisée pour représenter un groupe d'espace.

Réseau de Bravais

En cristallographie, un réseau de Bravais est une distribution régulière de points – appelés nœuds – dans l’espace qui représente la périodicité de la distribution atomique d’un cristal. Les nœuds peuvent être imaginés comme les sommets des mailles, c'est-à-dire des portions de l'espace dans lesquelles la structure cristalline peut être divisée. La structure est alors reconstruite par simple translation de la maille.

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Symétrie cristalline et structures

Explore la symétrie cristalline, les systèmes, les réseaux et les groupes d'espace, en mettant l'accent sur les structures à l'état solide et les arrangements serrés.

Symétrie en science des matériaux

Explore la symétrie dans la science des matériaux, couvrant les éléments cristallins, les groupes de symétrie, les classes cristallines et le système de treillis Bravais.

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.

Symmetry Elements & Opérations

Couvre les éléments de symétrie, les groupes de points et les opérations de symétrie mathématique.

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Système cristallin

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