Système cristallin cubique

En cristallographie , le système cristallin cubique (ou isométrique ) est un système cristallin où la cellule unitaire a la forme d’un cube . C’est l’une des formes les plus courantes et les plus simples trouvées dans les cristaux et les minéraux .

Roche contenant trois cristaux de pyrite (FeS ₂ ). La structure cristalline de la pyrite est cubique primitive, ce qui se reflète dans la symétrie cubique de ses facettes cristallines naturelles . Un modèle de réseau d’un système cubique primitif Les cellules unitaires primitives et cubiques compactes (également appelées cubiques à faces centrées)

Il existe trois variétés principales de ces cristaux :

• Cubique primitif (abrégé cP et alternativement appelé cubique simple )
• Cubique centré sur le corps (abrégé cI ou bcc )
• Cubique à faces centrées (abrégé cF ou fcc , et alternativement appelé cubique compact ou ccp )

Chacun est subdivisé en d’autres variantes énumérées ci-dessous. Notez que bien que la cellule unitaire de ces cristaux soit traditionnellement considérée comme un cube, la cellule unitaire primitive ne l’ est souvent pas.

Treillis de Bravais

Les trois réseaux de Bravais dans le système cristallin cubique sont :

Treillis de Bravais	Cubique primitif	Cubique centré	Cubique face centrée
Symbole poire	CP	cI	FC
Cellule unitaire

Le réseau cubique primitif (cP) consiste en un point de réseau à chaque coin du cube. Chaque atome à un point du réseau est alors partagé également entre huit cubes adjacents, et la cellule unitaire contient donc au total un atome ( 1 ⁄ 8 × 8). ^[1]

Le réseau cubique centré sur le corps (cI) a un point de réseau au centre de la cellule unitaire en plus des huit points d’angle. Il a un total net de 2 points de réseau par cellule unitaire ( 1 ⁄ 8 × 8 + 1). ^[1]

Le réseau cubique à faces centrées (cF) a des points de réseau sur les faces du cube, qui donnent chacun exactement une demi-contribution, en plus des points de réseau d’angle, ce qui donne un total de 4 points de réseau par cellule unitaire ( 1 ⁄ 8 × 8 des coins plus 1 ⁄ 2 × 6 des faces). Chaque sphère dans un réseau cF a le numéro de coordination 12. Le numéro de coordination est le nombre de voisins les plus proches d’un atome central dans la structure. ^[1]

Le réseau cubique à faces centrées est étroitement lié au système hexagonal compact (hcp), où deux systèmes ne diffèrent que par les emplacements relatifs de leurs couches hexagonales. Le plan [111] d’un réseau cubique à faces centrées est une grille hexagonale.

Tenter de créer un treillis cubique centré sur la base (c’est-à-dire mettre un point de treillis supplémentaire au centre de chaque face horizontale) donnerait un simple treillis de Bravais tétragonal .

Cours de cristal

Les noms de classe de système cristallin isométrique , les groupes de points (en notation Schönflies , notation Hermann – Mauguin , orbifold et notation Coxeter ), le type, les exemples, le numéro de groupe d’espace des tables internationales de cristallographie , ^[2] et les groupes d’espace sont répertoriés dans le tableau ci-dessous . Il y a un total de 36 groupes d’espace cubiques.

#	Groupe de points	Taper	Exemple	Groupes d’espace
Nom [3]	Schön.	International	Orbe.	Barreur.	Primitif	Centré sur le visage	Centré sur le corps
195–197	Tétartoïde	J	23	332	[3,3] +	énantiomorphe	Ullmannite , Chlorate de sodium	P23	F23	I23
198–199	P2 1 3	I2 1 3
200–204	diploïde	Th _	2/m 3 (m 3 )	3*2	[3 + ,4]	centrosymétrique	Pyrite	Pm 3 , Pn 3	Fm 3 , Fd 3	je 3
205–206	Pa 3	Ia 3
207-211	gyroïde	O	432	432	[3,4] +	énantiomorphe	Petzite	P432 , P4 2 32	F432, F4 1 32	I432
212–214	P4 3 32, P4 1 32	I4 1 32
215–217	Hextétraédrique	T d	4 3m	*332	[3,3]	Sphalérite	P4 3m _	F4 3m _	je 4 3m
218–220	P4 3n _	F 4 3c	je 4 3d
221–230	Hexoctaédrique	Ohh _	4/m 3 2/m (m 3 m)	*432	[3,4]	centrosymétrique	Galène , Halite	Pm 3 m, Pn 3 n, Pm 3 n , Pn 3 m	Fm 3 m , Fm 3 c, Fd 3 m, Fd 3 c	Im 3 m, Ia 3 d

Les autres termes pour hexaoctaédrique sont : classe normale, holoédrique , classe centrale ditessérale, type galène .

Vides dans la cellule unitaire

Visualisation d’une cellule unitaire cubique en diamant : 1. Composants d’une cellule unitaire, 2. Une cellule unitaire, 3. Un réseau de 3 x 3 x 3 cellules unitaires

Les vides dans la cellule unitaire sont également appelés sites interstitiels ou trous. Ils sont l’espace vide qui existe entre l’emballage des atomes (sphères) dans les cellules unitaires. ^[4]

Les trous sont faciles à voir si vous essayez d’emballer des cercles ensemble. Peu importe à quel point vous les rapprochez ou comment vous les disposez, vous aurez un espace vide entre les deux. La même chose est vraie dans une cellule unitaire, quelle que soit la disposition des atomes, il y aura des sites interstitiels présents entre les atomes. Ces sites ou trous peuvent être remplis d’autres atomes. L’image avec des cercles remplis n’est qu’une représentation 2D. Dans un réseau cristallin, les atomes (sphères) seraient emballés dans un arrangement 3D. Il en résulte des sites interstitiels de formes différentes en fonction de la disposition des atomes dans le réseau.

Une simple cellule unitaire cubique, avec des empilements d’atomes disposés comme si aux huit coins d’un cube, formerait un seul trou cubique ou vide au centre.

Une cellule unitaire compacte, à la fois cubique à faces centrées et hexagonale compacte, peut former deux trous de formes différentes. En regardant les trois sphères vertes dans l’illustration de l’emballage hexagonal, elles forment un trou en forme de triangle. Si un atome est disposé au-dessus de ce trou triangulaire, il forme un trou interstitiel tétraédrique. Si les trois atomes de la couche au-dessus sont tournés et que leur trou triangulaire se trouve au-dessus de celui-ci, il forme un trou interstitiel octaédrique. ^[4] Dans une structure compacte, il y a 4 atomes par cellule unitaire et elle aura 4 vides octaédriques (rapport 1:1) et 8 vides tétraédriques (rapport 1:2) par cellule unitaire. ^[5]Le vide tétraédrique est de plus petite taille et pourrait contenir un atome avec un rayon de 0,225 fois la taille des atomes composant le réseau. Un vide octaédrique pourrait contenir un atome avec un rayon de 0,441 fois la taille des atomes composant le réseau. ^[5] Un atome qui remplit cet espace vide pourrait être plus grand que ce rapport de rayon idéal, ce qui conduirait à un réseau déformé en raison de l’expulsion des atomes environnants, mais il ne peut pas être inférieur à ce rapport. ^[5]

Une cellule unitaire cubique centrée sur le corps a six vides octaédriques situés au centre de chaque face de la cellule unitaire, et douze autres situés au milieu de chaque bord de la même cellule, pour un total de six vides octaédriques nets. De plus, il y a 24 vides tétraédriques situés dans un espacement carré autour de chaque vide octaédrique, pour un total de douze vides tétraédriques nets. Ces vides tétraédriques ne sont pas des maxima locaux et ne sont techniquement pas des vides, mais ils apparaissent parfois dans des cellules unitaires multi-atomes.

Une caractéristique importante d’une structure cristalline est son facteur de tassement atomique . Ceci est calculé en supposant que tous les atomes sont des sphères identiques, avec un rayon suffisamment grand pour que chaque sphère bute sur la suivante. Le facteur de garnissage atomique est la proportion d’espace rempli par ces sphères.

En supposant un atome par point de réseau, dans un réseau cubique primitif avec une longueur de côté de cube a , le rayon de la sphère serait a ⁄ 2 et le facteur de remplissage atomique s’avère être d’environ 0,524 (ce qui est assez faible). Cela signifie que le volume de la cellule unitaire réellement occupé par les atomes n’est que de 52,4 %. De même, dans un réseau bcc , le facteur de remplissage atomique est de 0,680 et dans fcc , il est de 0,740. La valeur fcc est la valeur théoriquement la plus élevée possible pour n’importe quel réseau, bien qu’il existe d’autres réseaux qui atteignent également la même valeur, tels que l’hexagone compact ( hcp ) et une version de tétraédrique bcc .

Structures à élément unique

En règle générale, étant donné que les atomes d’un solide s’attirent, les arrangements d’atomes les plus serrés ont tendance à être plus courants. (Des arrangements lâchement emballés se produisent, cependant, par exemple si l’ hybridation orbitale exige certains angles de liaison .) En conséquence, la structure cubique primitive, avec un facteur d’emballage atomique particulièrement faible, est rare dans la nature, mais se trouve dans le polonium . ^{[6] [7]} Le bcc et le fcc , avec leurs densités plus élevées, sont tous deux assez courants dans la nature. Des exemples de bcc incluent le fer , le chrome , le tungstène et le niobium . Exemples defcc comprend l’aluminium , le cuivre , l’ or et l’argent .

Une autre structure cristalline cubique importante est la structure cubique du diamant , qui peut apparaître dans le carbone , le silicium , le germanium et l’ étain . Contrairement à fcc et bcc, cette structure n’est pas un réseau, car elle contient plusieurs atomes dans sa Cellule primitive . D’autres structures élémentaires cubiques incluent la structure A15 trouvée dans le tungstène et la structure extrêmement compliquée du manganèse .

Structures multi-éléments

Les composés constitués de plus d’un élément (par exemple , les composés binaires ) ont souvent des structures cristallines basées sur le système cristallin cubique. Certains des plus courants sont répertoriés ici.

Structure du chlorure de césium

Voir aussi: Catégorie: Structure cristalline du chlorure de césium Une cellule unitaire de chlorure de césium . Les deux couleurs des sphères représentent les deux types d’atomes.

Une structure est la structure “cubique primitive interpénétrante”, également appelée structure “chlorure de césium”. Cette structure est souvent confondue avec une structure cubique centrée sur le corps, car l’arrangement des atomes est le même. La vraie structure est montrée dans le graphique montrant deux structures cubiques primitives individuelles qui se superposent avec le coin d’une structure au centre du cube de l’autre structure. Cela aide à se convaincre qu’il n’est pas cubique centré car il n’y a pas de symétrie de translation le long du plan 1⁄2, 1⁄2, 1⁄2, le chlorure serait traduit en un césium, pas un autre chlorure. ^[8]

Ce graphique montre les réseaux cubiques simples imbriqués de césium et de chlore. Vous pouvez les voir séparément et comme ils sont imbriqués dans ce qui ressemble à un arrangement cubique centré sur le corps

Cela fonctionne de la même manière pour la structure NaCl décrite dans la section suivante. Si vous enlevez les atomes de Cl, les atomes de Na restants forment toujours une structure FCC, pas une simple structure cubique.

Dans la cellule unitaire de CsCl, chaque ion est au centre d’un cube d’ions de nature opposée, de sorte que le nombre de coordination est de huit. Dans l’ensemble, la disposition des atomes est la même que celle du cubique centré sur le corps, mais avec des types d’atomes alternés sur les différents sites du réseau. Alternativement, on pourrait voir ce réseau comme une simple structure cubique avec un atome secondaire dans son vide cubique.

En plus du chlorure de césium lui-même, la structure apparaît également dans certains autres halogénures alcalins lorsqu’ils sont préparés à basse température ou à haute pression. ^[9] Généralement, cette structure est plus susceptible d’être formée de deux éléments dont les ions sont à peu près de la même taille (par exemple, rayon ionique de Cs ⁺ = 167 pm et Cl ^– = 181 pm).

Le nombre de coordination de chaque atome dans la structure est 8 : le cation central est coordonné à 8 anions sur les coins d’un cube comme indiqué, et de même, l’anion central est coordonné à 8 cations sur les coins d’un cube.

Le groupe d’espace de la structure du chlorure de césium (CsCl) est appelé Pm 3 m (en notation Hermann-Mauguin ) ou “221” (dans les Tables internationales de cristallographie). La désignation Strukturbericht est “B2”. ^[dix]

Il existe près d’une centaine de composés intermétalliques de terres rares qui cristallisent dans la structure CsCl, dont de nombreux composés binaires de terres rares avec du magnésium , ^[11] et avec des éléments des groupes 11 , 12 , ^{[12] [13]} et 13 . D’autres composés présentant une structure semblable au chlorure de césium sont CsBr , CsI , RbCl à haute température , AlCo, AgZn, BeCu, MgCe, RuAl et SrTl. ^{[ citation nécessaire ]}

Structure en sel gemme

Voir aussi: Catégorie: Structure cristalline du sel gemme La structure cristalline du sel gemme. Chaque atome a six voisins les plus proches, avec une géométrie octaédrique .

Le groupe spatial de la structure de sel gemme (NaCl) est appelé Fm 3 m (en notation Hermann-Mauguin ), ou “225” (dans les Tables internationales de cristallographie). La désignation Strukturbericht est “B1”. ^[14]

Dans la structure du sel gemme ou du chlorure de sodium ( halite ), chacun des deux types d’atomes forme un réseau cubique à faces centrées séparé, les deux réseaux s’interpénétrant de manière à former un motif en damier 3D. Plus tôt, il a été déclaré qu’il y avait un trou octaédrique par atome dans une structure cubique compacte. Dans le chlorure de sodium, il existe un rapport de 1: 1 entre les atomes de sodium et de chlore. La structure peut également être décrite comme un réseau FCC de sodium avec du chlore occupant chaque vide octaédrique ou vice versa. ^[8]

Des exemples de composés avec cette structure comprennent le chlorure de sodium lui-même, ainsi que presque tous les autres halogénures alcalins, et “de nombreux oxydes, sulfures, séléniures et tellurures de métaux divalents”. ^[9] Selon la règle du rapport de rayon , cette structure est plus susceptible de se former si le cation est un peu plus petit que l’anion (un rapport de rayon cation/anion de 0,414 à 0,732).

Le nombre de coordination de chaque atome dans cette structure est 6 : chaque cation est coordonné à 6 anions aux sommets d’un octaèdre , et de même, chaque anion est coordonné à 6 cations aux sommets d’un octaèdre.

La distance interatomique (distance entre le cation et l’anion, ou la moitié de la longueur de cellule unitaire a ) dans certains cristaux à structure de sel gemme est : 2,3 Å (2,3 × 10 ⁻¹⁰ m) pour NaF, ^[15] 2,8 Å pour NaCl, ^{[ 16]} et 3,2 Å pour SnTe. ^[17] La ​​plupart des hydrures et halogénures de métaux alcalins ont la structure du sel gemme, bien que quelques-uns aient à la place la structure du chlorure de césium .

Hydrures et halogénures de métaux alcalins à structure de sel gemme

Chalcogénures de métaux alcalino -terreux avec la structure de sel gemme

Terres rares ^[23] et pnictures actinoïdes à structure sel gemme

Chalcogénures de terres rares et d’ actinoïdes à structure de sel gemme

Carbures et nitrures de métaux de transition à structure de sel gemme

Hydrures	Fluorures	Chlorures	Bromures	Iodures
Lithium	hydrure de lithium	Fluorure de lithium [18]	Chlorure de lithium	Bromure de lithium	Iodure de lithium
Sodium	hydrure de sodium	Fluorure de sodium [18]	Chlorure de sodium	Bromure de sodium	Iodure de sodium
Potassium	Hydrure de potassium	Fluorure de potassium [18]	Chlorure de potassium	Bromure de potassium	Iodure de potassium
Rubidium	hydrure de rubidium	Fluorure de rubidium	Chlorure de rubidium	Bromure de rubidium	Iodure de rubidium
Césium	hydrure de césium	Fluorure de césium	(structure CsCl)
Oxydes	Sulfures	Séléniures	Tellurides	Polonides
Magnésium	L’oxyde de magnésium	Sulfure de magnésium	Séléniure de magnésium [19]	Tellurure de magnésium [20]	(structure NiAs)
Calcium	Oxyde de calcium	Sulfure de calcium	Séléniure de calcium [21]	Tellurure de calcium	Polonure de calcium [22]
Strontium	Oxyde de strontium	Sulfure de strontium	Séléniure de strontium	Tellurure de strontium	Polonure de strontium [22]
Baryum	Oxyde de baryum	Sulfure de baryum	Séléniure de baryum	Tellurure de baryum	Polonure de baryum [22]
Nitrures	Phosphures	Arsénides	Antimonides	Bismuthides
Scandium	Nitrure de scandium	Phosphure de scandium	Arséniure de scandium [24]	Antimoniure de scandium [25]	Bismuthure de scandium [26]
Yttrium	Nitrure d’yttrium	Phosphure d’yttrium	Arséniure d’yttrium [27]	Antimoniure d’yttrium	Bismuthure d’yttrium [28]
Lanthane	Nitrure de lanthane [29]	Phosphure de lanthane [30]	Arséniure de lanthane [27]	Antimoniure de lanthane	Bismuthure de lanthane [31]
Cérium	Nitrure de cérium [29]	Phosphure de cérium [30]	Arséniure de cérium [27]	Antimoniure de cérium	Bismuthure de cérium [31]
Praséodyme	Nitrure de praséodyme [29]	Phosphure de praséodyme [30]	Arséniure de praséodyme [27]	Antimoniure de praséodyme [32]	Bismuthure de praséodyme [31]
Néodyme	Nitrure de néodyme [29]	Phosphure de néodyme [30]	Arséniure de néodyme [27]	Antimoniure de néodyme [32]	Bismuthure de néodyme [31]
Prométhium	?	?	?	?	?
Samarium	Nitrure de samarium [29]	Phosphure de samarium [30]	Arséniure de samarium [27]	Antimoniure de samarium [32]	Bismuthure de samarium [31]
Europium	Nitrure d’europium [29]	Phosphure d’europium	( Structure Na2O2 ) [ 33]	(instable) [34]
Gadolinium	Nitrure de gadolinium [29]	Phosphure de gadolinium	Arséniure de gadolinium [27]	Antimoniure de gadolinium [32]	Bismuthure de gadolinium [31]
Terbium	Nitrure de terbium [29]	Phosphure de terbium	Arséniure de terbium [27]	Antimoniure de terbium [32]	Bismuthure de terbium [31]
Dysprosium	Nitrure de dysprosium [29]	Phosphure de dysprosium	Arséniure de dysprosium	Antimoniure de dysprosium	Bismuthure de dysprosium [31]
Holmium	Nitrure d’holmium [29]	Phosphure d’holmium	Arséniure d’holmium [27]	Antimoniure d’holmium	Bismuthure d’holmium [31]
Erbium	Nitrure d’erbium [29]	Phosphure d’erbium	Arséniure d’erbium [27]	Antimoniure d’erbium	Bismuthure d’erbium [31]
Thulium	Nitrure de thulium [29]	Phosphure de thulium	Arséniure de thulium	Antimoniure de thulium	Bismuthure de thulium [31]
Ytterbium	Nitrure d’ytterbium [29]	Phosphure d’ytterbium	Arséniure d’ytterbium [27]	Antimoniure d’ytterbium	(instable) [35] [36]
Lutétium	Nitrure de lutétium [29]	Phosphure de lutétium	Arséniure de lutétium	Antimoniure de lutétium	Bismuthure de lutétium
Actinium	?	?	?	?	?
Thorium	Nitrure de thorium [37]	Phosphure de thorium [37]	Arséniure de thorium [37]	Antimoniure de thorium [37]	(structure CsCl)
Protactinium	?	?	?	?	?
Uranium	Nitrure d’uranium [37]	Monophosphure d’uranium [37]	Arséniure d’uranium [37]	Antimoniure d’uranium [37]	Bismuthure d’uranium [38]
Neptunium	Nitrure de neptunium	Phosphure de neptunium	Arséniure de neptunium	Antimoniure de neptunium	Bismuthure de neptunium [38]
Plutonium	Nitrure de plutonium [37]	Phosphure de plutonium [37]	Arséniure de plutonium [37]	Antimoniure de plutonium [37]	Bismuthure de plutonium [38]
Américium	Nitrure d’américium [38]	Phosphure d’américium [38]	Arséniure d’américium [38]	Antimoniure d’américium [38]	Bismuthure d’américium [38]
Curium	Nitrure de curium [39]	Phosphure de curium [39]	Arséniure de curium [39]	Antimoniure de curium [39]	Bismuthure de curium [39]
Berkélium	Nitrure de berkélium [39]	Phosphure de berkélium [39]	Arséniure de berkélium [39]	?	Bismuthure de berkélium [39]
Californie	?	?	Arséniure de californium [39]	?	Bismuthure de californium [39]
Oxydes	Sulfures	Séléniures	Tellurides	Polonides
Scandium	(instable) [40]	Monosulfure de scandium
Yttrium	Monosulfure d’yttrium [41]
Lanthane	Monosulfure de lanthane [42]
Cérium	Monosulfure de cérium [42]	Monoséléniure de cérium [43]	Monotellurure de cérium [43]
Praséodyme	Monosulfure de praséodyme [42]	Monoséléniure de praséodyme [43]	Monotellurure de praséodyme [43]
Néodyme	Monosulfure de néodyme [42]	Monoséléniure de néodyme [43]	Monotellurure de néodyme [43]
Prométhium	?	?	?	?
Samarium	Monosulfure de samarium [42]	Monoséléniure de samarium	Monotellurure de samarium	Monoponide de samarium [44]
Europium	Monoxyde d’europium	Monosulfure d’europium [42]	Monoséléniure d’europium [45]	Monotellurure d’europium [45]	Monoponide d’europium [44]
Gadolinium	(instable) [40]	Monosulfure de gadolinium [42]
Terbium	Monosulfure de terbium [42]	Monoponide de terbium [44]
Dysprosium	Monosulfure de dysprosium [42]	Monoponide de dysprosium [44]
Holmium	Monosulfure d’holmium [42]	Monoponide d’holmium [44]
Erbium	Monosulfure d’erbium [42]
Thulium	Monosulfure de thulium [42]	Monoponide de thulium [44]
Ytterbium	Monoxyde d’ytterbium	Monosulfure d’ytterbium [42]	Monoponide d’ytterbium [44]
Lutétium	(instable) [40] [46]	Monosulfure de lutétium [42]	Monoponide de lutétium [44]
Actinium	?	?	?	?
Thorium	Monosulfure de thorium [37]	Monoséléniure de thorium [37]	(structure CsCl) [47]
Protactinium	?	?	?	?
Uranium	Monosulfure d’uranium [37]	Monoséléniure d’uranium [37]	Monotellurure d’uranium [37]
Neptunium	Monosulfure de neptunium	Monoséléniure de neptunium	Monotellurure de neptunium
Plutonium	Monosulfure de plutonium [37]	Monoséléniure de plutonium [37]	Monotellurure de plutonium [37]
Américium	Monosulfure d’américium [38]	Monoséléniure d’américium [38]	Monotellurure d’américium [38]
Curium	Monosulfure de curium [39]	Monoséléniure de curium [39]	Monotellurure de curium [39]
Carbures	Nitrures
Titane	Carbure de titane	Nitrure de titane
Zirconium	Carbure de zirconium	Nitrure de zirconium
Hafnium	Carbure d’hafnium	Nitrure d’hafnium [48]
Vanadium	Carbure de vanadium	Nitrure de vanadium
Niobium	Carbure de niobium	Nitrure de niobium
Tantale	Carbure de tantale	(Structure CoSn)
Chrome	(instable) [49]	Nitrure de chrome

De nombreux monoxydes de métaux de transition ont également la structure du sel gemme ( TiO , VO , CrO , MnO , FeO , CoO , NiO , CdO ). Les monocarbures d’actinoïdes précoces ont également cette structure ( ThC , PaC , UC , NpC , PuC ). ^[39] D’autres composés présentant une structure de type sel gemme sont TiB , ^[50] ZrB , ^[51] PbS , PbSe , PbTe , SnTe, AgF , AgCl et AgBr .

Structure en fluorine

Voir aussi : Catégorie : Structure cristalline de la fluorite

Tout comme la structure du sel gemme, la structure de la fluorite (AB ₂ ) est également une structure Fm 3 m mais a un rapport d’ions de 1:2. La structure anti-fluorite est presque identique, sauf que les positions des anions et des cations sont inversées dans la structure. Ils sont désignés positions Wyckoff 4a et 8c tandis que les positions de structure de sel gemme sont 4a et 4b. ^{[52] [53]}

Structure en zinc mélangé

Voir aussi : Catégorie : Structure cristalline du zincblende Une cellule unitaire en zincblende

Le groupe d’espace de la structure Zincblende est appelé F 4 3m (en notation Hermann-Mauguin ), ou 216. ^{[54] [55]} La désignation Strukturbericht est “B3”. ^[56]

La structure Zincblende (également écrite “zinc blende”) tire son nom du minéral zincblende ( sphalérite ), une forme de sulfure de zinc (β-ZnS). Comme dans la structure du sel gemme, les deux types d’atomes forment deux réseaux cubiques à faces centrées interpénétrés. Cependant, il diffère de la structure du sel gemme par la façon dont les deux réseaux sont positionnés l’un par rapport à l’autre. La structure zincblende a une coordination tétraédrique : les plus proches voisins de chaque atome sont constitués de quatre atomes de type opposé, positionnés comme les quatre sommets d’un tétraèdre régulier . Dans le sulfure de zinc, le rapport zinc/soufre est de 1:1. ^[8] Dans l’ensemble, la disposition des atomes dans la structure zincblende est la même que celle du diamant cubiquestructure, mais avec des types d’atomes alternés sur les différents sites du réseau.

Des exemples de composés avec cette structure comprennent le zincblende lui-même, le nitrate de plomb (II) , de nombreux semi-conducteurs composés (tels que l’arséniure de gallium et le tellurure de cadmium ) et un large éventail d’autres composés binaires. ^{[ citation nécessaire ]} Les pnictogénures du groupe du bore ont généralement une structure zincblende, bien que les nitrures soient plus courants dans la structure wurtzite , et leurs formes zincblende sont des polymorphes moins connus . ^{[57] [58]}

Halogénures de cuivre à structure zincblende

Béryllium et chalcogénures du groupe 12 avec la structure zincblende

Fluorures	Chlorures	Bromures	Iodures
Cuivre	Fluorure de cuivre(I)	Chlorure de cuivre(I)	Bromure de cuivre(I)	Iodure de cuivre(I)
Sulfures	Séléniures	Tellurides	Polonides
Béryllium	Sulfure de béryllium	Séléniure de béryllium	Tellurure de béryllium	Polonure de béryllium [59] [60]
Zinc	Sulfure de zinc	Séléniure de zinc	Tellurure de zinc	Poloniure de zinc
Cadmium	Sulfure de cadmium	Séléniure de cadmium	Tellurure de cadmium	Polonure de cadmium
Mercure	Sulfure de mercure	Séléniure de mercure	Tellurure de mercure	–

Ce groupe est également connu sous le nom de famille II-VI de composés, dont la plupart peuvent être fabriqués à la fois sous la forme zincblende (cubique) ou wurtzite (hexagonale).

Pnictogénures du groupe 13 avec la structure zincblende

Nitrures	Phosphures	Arsénides	Antimonides
Bore	Nitrure de bore *	Phosphure de bore	Arséniure de bore	Bore antimoniure
Aluminium	Nitrure d’aluminium *	Phosphure d’aluminium	Arséniure d’aluminium	Antimoniure d’aluminium
Gallium	Nitrure de gallium *	Phosphure de gallium	Arséniure de gallium	Antimoniure de gallium
Indium	Nitrure d’indium *	Phosphure d’indium	Arséniure d’indium	Antimoniure d’indium

Ce groupe est également connu sous le nom de famille de composés III-V .

Structure Heusler

La structure des composés de Heusler avec la formule X ₂ YZ (par exemple, Co ₂ MnSi).

La structure de Huesler, basée sur la structure de Cu ₂ MnAl, est une structure courante pour les composés ternaires impliquant des métaux de transition . Il a le groupe spatial Fm 3 m (n° 225) et la désignation Strukturbericht est L2 ₁ . Avec les composés étroitement apparentés demi-Heusler et inverse-Huesler, il existe des centaines d’exemples.

Structure monosiliciure de fer

Voir aussi: Catégorie: Type de structure monosiliciure de fer Schéma de la structure du monosiliciure de fer .

Le groupe d’espace de la structure monosiliciure de fer est P2 ₁ 3 (n° 198) et la désignation Strukturbericht est B20. Il s’agit d’une structure chirale , et est parfois associée à des propriétés hélimagnétiques . Il y a quatre atomes de chaque élément pour un total de huit atomes dans la cellule unitaire.

Des exemples se produisent parmi les siliciures et les germanures de métaux de transition, ainsi que quelques autres composés tels que le palladure de gallium .

Siliciures et germaniures de métaux de transition à structure FeSi

Siliciures	Germanides
Manganèse	Monosiliciure de manganèse	Germaniure de manganèse
Fer	Monosiliciure de fer	Germaniure de fer
Cobalt	Monosiliciure de cobalt	Germaniure de cobalt
Chrome	Siliciure de chrome(IV)	Germaniure de chrome(IV)

Structure de Weaire-Phelan

Structure de Weaire-Phelan

La structure de Weaire–Phelan a une symétrie Pm 3 n (223).

Il a 3 orientations de tétradécaèdres empilés avec des cellules pyritoédriques dans les interstices. On le trouve sous forme de structure cristalline en chimie où il est généralement connu sous le nom de ” structure de clathrate de type I “. Les hydrates de gaz formés par le méthane, le propane et le dioxyde de carbone à basse température ont une structure dans laquelle les molécules d’eau se trouvent aux nœuds de la structure Weaire-Phelan et sont liées ensemble par de l’hydrogène , et les plus grosses molécules de gaz sont piégées dans les cages polyédriques.

Voir également

• Atomium : bâtiment qui est un modèle de cellule unitaire bcc , à corps diagonal vertical.
• Emballage serré
• Structure en cristal
• Luxations
• Réseau réciproque

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Lectures complémentaires

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Liens externes

• Simulations JMol par l’Université de Graz :
  • Cube simple
  • Cci
  • FAC
  • HCP
• Créer une structure cristalline avec Molview