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Cristallographie: liaison atomique, structures et diffraction

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Dans cours

PHYS-307: Physics of materials

This course discusses materials physics associated with the mechanical and structural properties of solids, primarily focusing on the physics of dislocation defect dynamics and linking diffusion kinetics to the fundamental physics of phase transformations. ...

Description

Cette séance de cours couvre la physique des matériaux en mettant l'accent sur la cristallographie, en discutant des types de liaison atomique tels que van der Waals, la liaison ionique, métallique et covalente. Il explique également les nœuds du réseau périodique, les équations des plans, la diffraction de Bragg, les mathématiques matricielles pour les bases non orthonormées, la diffraction des rayons X et les caractéristiques des systèmes cristallins. En outre, il se penche sur le nombre de coordination, les structures composites comme CsCl et NaCl, et les structures composites telles que la sphalérite et la pérovskite. La séance de cours se termine par une discussion sur les supraconducteurs pérovskites.

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Enseignant·e

Thomas La Grange

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Paolo Cattaneo, Antoine Nicolas Andrieux Cours Electron Matter Interactions in Transmission Electron Microscopy PHYS-637 Physics of materials PHYS-307 Ce cours traite de la physique des matériaux associée aux propriétés mécaniques et structurelles des solides, en se concentrant principalement sur la physique de la dynamique des défauts de dislocation et en reliant la cinétique de diffusion à la physique fondamentale des transforma

Source officielle

Proximité ontologique

Sciences de la Terre

Geology: Minéralogie

Concepts associés (32)

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 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.

Diffraction

thumb|Phénomène d'interférences dû à la diffraction d'une onde à travers deux ouvertures. La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle ou une ouverture ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d’une onde par les points de l'objet. La diffraction se manifeste par des phénomènes d'interférence. La diffraction s’observe avec la lumière, mais de manière générale avec toutes les ondes : le son, les vagues, les ondes radio, Elle permet de mettre en évidence le caractère ondulatoire d'un phénomène et même de corps matériels tels que des électrons, neutrons, atomes froids.

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.

Pérovskite (structure)

La pérovskite, du nom du minéralogiste russe L. A. Perovski, est une structure cristalline commune à de nombreux oxydes. Ce nom a d'abord désigné le titanate de calcium de formule CaTiO, avant d'être étendu à l'ensemble des oxydes de formule générale ABO présentant la même structure. Les pérovskites présentent un grand intérêt en raison de la très grande variété de propriétés que présentent ces matériaux selon le choix des éléments A et B : ferroélasticité (par exemple ), ferroélectricité (par exemple ), antiferroélectricité (par exemple PbZrO), ferromagnétisme (par exemple YTiO), antiferromagnétisme (LaTiO) La structure pérovskite de plus haute symétrie est une structure de symétrie cubique.

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