Définition
Cristal
Un cristal est un solide dont les constituants (atomes, ions ou molécules) sont arrangés de manière ordonnée et périodique à l'échelle microscopique.
Réseau cristallin
Structure répétitive et ordonnée dans l’espace, dans laquelle les unités de base se répètent périodiquement.
Maille
Volume élémentaire qui, par translation dans les trois directions de l’espace, permet de reconstituer le réseau cristallin.
Symétrie
Propriété selon laquelle un objet est invariant sous certaines transformations (rotation, translation, réflexion).
Structures Cristallines
Les cristaux se caractérisent par des structures prédéfinies et constantes, appelées structures cristallines, qui sont déterminées par l'agencement tridimensionnel des atomes, ions ou molécules qui les composent.
Classes et Systèmes Cristallins
Les cristaux peuvent être classifiés en différentes classes ou systèmes cristallins, qui se distinguent par leurs paramètres de maille et leurs symétries. Parmi les plus communs, on trouve le système cubique, hexagonal, tétragonal, orthorhombique, monoclinique et triclinique.
Propriétés Physiques et Chimiques des Cristaux
Les propriétés des cristaux incluent la dureté, la conductivité électrique, la réfraction et la densité, qui sont souvent directionnelles en raison de l’anisotropie induite par leur structure régulière. Ces propriétés sont exploitées dans de nombreuses applications industrielles comme les semi-conducteurs en électronique, les matériaux optiques, et la catalyse chimique.
La symétrie et la structure d'un cristal influencent grandement ses propriétés chimiques et physiques. Par exemple, le diamant et le graphite sont tous deux constitués de carbone, mais en raison de leurs structures cristallines différentes, ils possèdent des propriétés très différentes.
Relations entre Structure et Propriétés
La structure cristalline joue un rôle crucial dans la détermination des propriétés mécaniques, thermiques et optiques d'un matériau. Par exemple, les cristaux présentant des plans de glissement favorables sont plus ductiles.
Croissance Cristalline et Défauts
La croissance des cristaux est influencée par la température, la pression et la concentration des éléments. Des défauts, tels que les lacunes, les dislocations ou les impuretés incorporées, peuvent se produire pendant cette croissance et affecter considérablement les propriétés des cristaux.
A retenir :
En résumé, les cristaux sont des solides à structure ordonnée qui présentent des propriétés directionnelles en raison de leur arrangement interne. La compréhension des structures cristallines permet d’expliquer les propriétés uniques de nombreux matériaux naturels et synthétiques, et d'améliorer leurs applications dans divers domaines, tels que l'électronique, l'optique et la chimie.
Définition
La multiplicité
Elle donne le nombre total d'entités de la maille
Masse volumique
Rapport de la masse des entités présentes divisé par le volume de la maille
La compacité
Rapport de du volume des entités divisé par le volume de la maille
Les entités
