Strukturbericht
Strukturbericht signifie « rapport sur les structures » en allemand. Il s'agissait d'une publication allemande, initialement un supplĂ©ment au Zeitschrift fĂŒr Kristallographie (journal de cristallographie). Les volumes 1 Ă 8 (1919â1939) de Strukturbericht furent publiĂ©s exclusivement en allemand, par Akademische Verlagsgesellschaft MBH, Ă Leipzig. Ă partir du volume 9, ils furent Ă©galement publiĂ©s en anglais sous le titre Structure Report.
Pour dĂ©crire les structures cristallines, la publication introduisit une notation propre, qui porte d'ailleurs son nom. Cette notation est surtout utile dans le cas de composĂ©s polyatomiques lorsqu'il y a un ordre chimique (intermĂ©talliques, sels ioniques, oxydes, cĂ©ramiquesâŠ).
En effet, les autres notations (symboles de Hermann-Mauguin, symboles de Schoenflies) ne considÚrent que le groupe d'espace mais ne décrivent pas l'arrangement chimique.
Notation Strukturbericht
RÚgle générale
Cette notation commence par une lettre qui correspond globalement aux proportions d'atomes :
- A : un seul type d'atomes, Ă l'exception de la structure A15 qui a pour modĂšle Cr3Si ;
- B : deux types d'atomes en proportions Ă©gales ;
- C : deux types d'atomes en proportion 2/1 ;
- D : composés du type AmBn
- D0 ; deux types d'atomes en proportion 3/1 ;
- EâK : types plus complexes ;
- L : alliages
- O : structures spécifiques aux cristaux organiques ;
- S : silicates.
à cette lettre s'ajoute un nombre (par exemple A1), une lettre en indice (p.-ex. Ah), ou encore un nombre suivi d'un autre nombre ou d'un lettre en indice (par exemple L12, D02, C1b)⊠qui correspond à un numéro d'ordre.
Liste des structures
Notation Strukturbericht | Structure | Groupe d'espace | Notation Schoenflies | Exemple |
---|---|---|---|---|
A | ||||
Aa | tétragonale centrée | I4/mmm (n°139) | α-Pd | |
Ab | tĂ©tragonale simple | P42/mnm (n°136) | ÎČ-U | |
Ac | orthorhombique | Pnma (n°62) | α-Np | |
Ad | tĂ©tragonale simple | P4/nmm (n°129) | ÎČ-Np | |
Af | hexagonale simple | P6/mmm (n°191) | γHgSn6-10, Si désordonné | |
Ah | cubique simple | Pm3m (n°221) | O1 h | |
A1 | cubique à faces centrées | Fm3m (n°225) | O5 h | cuivre, γ-Fe, nickel |
A2 | cubique centré | Im3m (n°229) | O9 h | W, V, α-Fe |
A3 | hexagonal compact | P63/mmc (n°194) | D4 6h | Mg, Co |
A4 | structure diamant | Fd3m (n°227) | O7 h | diamant (C), Si |
A9 | graphite | P63mmc (n°194) | D4 6h | graphite |
A14 | I2 | Cmca (n°64) | D18 2h | Cl2 |
A17 | Cmca (n°64) | D18 2h | phosphore noir | |
B | ||||
B1 | NaCl | Fm3m (n°225) | O5 h | FeO, PbS |
B2 | CsCl | Pm3m (n°221) | O1 h | FeAl, NiAl |
B3 | sphalérite (ZnS) | F43m (n°216) | T2 d | |
B4 | wurtzite (ZnS) | P63mc (n°186) | C4 6v | |
C | ||||
C1 | fluorine (CaF2) | Fm3m (n°225) | O5 h | |
C2 | pyrite (FeS2) | Pa3 (n°205) | T6 h | |
C3 | Cu2O | Pn3m (n°224) | O4 h | |
C4 | rutile (TiO2) | P42/mnm (n°136) | D14 4h | |
C5 | anatase (TiO2) | I41/amd (n°141) | D19 4h | |
C6 | CoCl2 | P3'm1 (n°164) | D3 3d | |
C19 | CdCl2 | R3m (n°166) | D5 3d | |
D | ||||
D13 | ThCr2Si2 | |||
D51 | corindon (Al2O3) | R3c (n°167) | D6 3d | hématite |
E | ||||
E11 | chalcopyrite (CuFeS2) | I42d (n°122) | D12 2d | |
E21 | pérovskite (CaTiO3) | Pbnm (n°221) | O1 h | |
H | ||||
H11 | spinelle (MgAl2O4) | Fd3m (n°227) | O7 h |
Exemples
Réseaux rhomboédriques
Le corindon a une structure rhomboĂ©drique (α-Al2O3), de groupe d'espace R3c. Un motif est composĂ© de deux pyramides Al2O3 inversĂ©es qui se rĂ©pĂštent aux nĆuds du rhomboĂšdre.
Les atomes/ions d'oxygĂšne forment un rĂ©seau hexagonal compact, avec donc une alternance de plans A-B ; les atomes/ions mĂ©talliques occupent les deux-tiers des sites interstitiels octaĂ©driques, avec trois types de plans a, b et c en alternance. On a donc une alternance A-a-b-B-c-a-A-b-c-B-a-b-A-c-a-B-b-c-A-aâŠ
Cette structure est notée D51. C'est aussi la structure de l'hématite (α-Fe2O3).
- Structure D51.
- Autre description de la structure D51.
RĂ©seaux hexagonaux
La structure hexagonale compacte Ă un type d'atome est notĂ©e A3 ; son groupe d'espace est P63/mmc (n°194). C'est la structure notamment du magnĂ©sium (Mg), du cobalt (Co), de l'yttrium (Y), du zirconium (Zr)âŠ
La structure du graphite est notée A9 ; son groupe d'espace est P63/mmc (n°194).
La wurtzite (ZnS) a une structure hexagonale B4 ; son groupe d'espace est P63mc (n°186). Les atomes de zinc forment un réseau hexagonal compact, et les atomes de soufre occupent tous les sites lacunaires tétraédriques. C'est aussi la structure du nitrure d'aluminium AlN.
- Structure A3.
Réseaux tétragonaux
La structure du rutile TiO2 est notĂ©e C4. Les cations de titane sont aux angles et au centre. Quatre des anions d'oxygĂšne forment un rectangle, ils sont situĂ©s sur les diagonales des grands cĂŽtĂ©s (aĂa) parallĂšles entre elles ; les deux autres anions sont situĂ©s sur l'axe perpendiculaire Ă ce rectangle et passant par le centre de la structure.
RĂ©seaux cubiques simples
Les réseaux cubiques simples correspondent au groupe d'espace n°221, ayant les symboles de Hermann-Mauguin Pm3m (ou Pm3m).
Un cristal monoatomique, comme le polonium alpha (α-Po), est noté Ah.
Dans le cas d'un cristal diatomique AB avec une alternance A-B-A-B-⊠le long de la grande diagonale du cube, la notation Strukturbericht est B2. Le cristal paraĂźt cubique centrĂ©, mais est en fait cubique simple, chaque nĆud portant une paire A-B. C'est le cas du chlorure de cĂ©sium (CsCl), de l'aluminiure de fer bĂȘta-2 (ÎČ2-FeAl) et de l'aluminiure de nickel bĂȘta (ÎČ-NiAl).
La pérovskite CaTiO3 est un composé ternaire cubique simple dont la notation Strukturbericht et E21. C'est aussi la structure du Fe3AlC et du nitrure de fer epsilon (Δ-Fe4N).
- Structure Ah.
- Structure B2.
Réseaux cubiques centrés
Les réseaux cubiques centrés correspondent au groupe d'espace n°229, ayant les symboles de Hermann-Mauguin Im3m (ou Im3m).
Un cristal monoatomique, comme le fer alpha (α-Fe), est noté A2. C'est le cas de Li (à température ambiante), Na, K, V, Cr, Rb, Nb, Mo, Cs, Ba, Eu, Ta.
- Structure A2.
Réseaux cubiques à faces centrées
Les réseaux cubiques à faces centrées correspondent au groupe d'espace n°225, ayant les symboles de Hermann-Mauguin Fm3m (ou Fm3m).
Un cristal monoatomique, comme le γ-Fe (austénite) ou le cuivre, est noté A1.
Dans le cas d'un cristal diatomique AB avec une alternance A-B-A-B-⊠le long de l'arĂȘte du cube, la notation Strukturbericht est B1. C'est le cas de la halite (NaCl), de la galĂšne (PbS) et de la wustite (FeO).
La structure spinelle (MgAl2O4, ou Mg2+Al3+2O2â4) est une structure cubique Ă faces centrĂ©es Ă trois atomes. Son groupe d'espace est Fd3m et sa notation Strukturbericht H11. C'est aussi la structure de la magnĂ©tite (Fe2+Fe3+2O2â4), de la hercynite (FeAl2O4) et de l'oxynitrure d'aluminium gamma (Îł-AlON).
- Structure A1.
- Structure B1.