Objectifs
1ère partie :
- Description des structures cristallines à partir d'empilements. Classification par nature de liaison chimique.
- Introduction aux outils de la mécanique quantique.
- Défauts dans les cristaux.
2ème partie :
- Etudier la symétrie des molécules et des cristaux.
- Discuter les relations entre la symétrie et les propriétés physiques.
Programme
1ère partie :
- Cristaux métalliques et structures compactes.
- Principales structures ioniques.
- Introduction à la description quantique de la liaison chimique. Modèle de la particule dans une boite. Liaison covalente. Structure de bandes.
- Principales structures covalentes.
- Défauts dans les solides. Défauts localisés (Schottky et Frenkel, centres colorés...). Diagrammes de Kroger. Défauts 1D, dislocations. Défauts plans et 3D.
2ème partie :
- Symétrie moléculaire : opérations de symétrie, groupes ponctuels et tables de caractère. Chiralité, moment dipolaire.
- Structure des cristaux : lois historiques de la cristallographie, symétrie naturelle des cristaux, clivages, structure réticulaire. Maille et motif atomique. Réseau direct et réseau réciproque. Notations cristallographiques. Réseaux de Bravais.
- Symétrie dans les cristaux : symétrie ponctuelle, représentation stéréographique, les sept systèmes cristallins, symétrie spatiale, représentation de groupes simples.
* Relations symétrie / propriétés physiques des matériaux : principe de Curie, symétrie des grandeurs physiques, applications aux matériaux. - Application à l’étude des métaux, des céramiques, des polymères semi-cristallins.
- Utilisation du logiciel Carine® : étude et construction de réseaux, de projections stéréographiques. Construction et visualisation de structures simples. Calcul de distances interatomiques, d'angles entre rangées et plans réticulaires. Calcul de diagrammes de diffraction.
Modalités d'évaluation
Livres disponibles à la bibliothèque :
- Enseignant: Anglaret Eric
- Enseignant: Jourdain Vincent
- Enseignant: Silly Gilles