« Cristallographie géométrique/Groupes ponctuels de symétrie » : différence entre les versions

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système trigonal
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Ci-dessous sont représentées les projections stéréographiques des groupes ponctuels tricliniques et monocliniques. Les notations de Schoenflies sont indiquées entre parenthèses.
 
<center><gallery perrow="5" caption="Groupes ponctuels tricliniques et monocliniques">
Image:1 point group.png|<math>1\,(C_1)</math>
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Dans le système orthorhombique, chaque direction de symétrie peut contenir au maximum un axe de rotation d'ordre 2 perpendiculaire à un plan miroir. L'holoédrie orthorhombique est donc 2/''m''&nbsp;2/''m''&nbsp;2/''m''. Comme deux réflexions de plans miroirs orthogonaux génèrent une rotation d'ordre 2, le groupe 2/''m''&nbsp;2/''m''&nbsp;2/''m'' est généralement noté sous sa forme raccourcie : ''mmm''. Il s'agit d'un groupe centrosymétrique abélien non cyclique d'ordre 8. Il possède deux hémiédries dans le système orthorhombique : l'hémiédrie holoaxe orthorhombique 222 et l'antihémiédrie orthorhombique ''mm''2, groupes abéliens non centrosymétriques et non cycliques d'ordre 4.
 
L'holoédrie tétragonale est 4/''m''&nbsp;2/''m''&nbsp;2/''m'', ou 4/''mmm'' en notation raccourcie. Il s'agit d'un groupe non centrosymétrique et non abélien d'ordre 16. Elle possède quatre hémiédries d'ordre 8 et deux tétardoédries d'ordre 4 dans le système tétragonal. La « parahémiédrie » tétragonale 4/''m'' est ainsi nommée car elle contient une rotation d'axe perpendiculaire à un plan miroir. Il s'agit d'un groupe centrosymétrique abélien non cyclique. Les trois autres hémiédries sont des groupes non centrosymétriques et non abéliens : l'hémiédrie holoaxe tétragonale 422, l'antihémiédrie à axe quaternaire 4''mm'' et l'antihémiédrie sphénoédrique <math>\bar{4}2m</math>, qui est identique par rotation de 45° des directions <100> au groupe <math>\bar{4}m2\,{}</math>. Les deux tétartoédries sont la tétartoédrie à axe quaternaire 4 et la tétartoédrie sphénoédrique <math>\bar{4}</math>, toutes deux groupes cycliques non centrosymétriques. Les mériédries sphénoédriques font référence à la forme créée par une anti-rotation d'ordre 4 sur un pôle général, le sphénoèdre (le tétraèdre est un sphénoèdre particulier dont tous les côtés ont la même longueur).
<center><gallery perrow="5" caption="Groupes ponctuels orthorhombiques et tétragonaux">
Image:222 point group.png|<math>222\,(D_2)</math>
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</gallery></center>
 
Pour le système cristallin trigonal, l'ordre de rotation ou roto-inversion le plus élevé est 3 : l'holoédrie est le groupe centrosymétrique non abélien <math>\bar{3}m</math>, d'ordre 12. Elle est généralement appelée « holoédrie rhomboédrique », bien qu'il s'agisse d'un groupe ponctuel de symétrie indépendant du système réticulaire utilisé. Ce groupe est aussi une hémiédrie d'un groupe ponctuel hexagonal. Pour cette raison, deux possibilités existent pour chaque groupe ponctuel de symétrie trigonal dans la nomenclature de Friedel. L'holoédrie rhomboédrique est aussi appelée « parahémiédrie hexagonale à axe ternaire ». Elle possède trois hémiédries d'ordre 6 et une tétartoédrie d'ordre 3 dans le système trigonal. Deux hémiédries sont des groupes non centrosymétriques et non abéliens : l'hémiédrie rhomboédrique holoaxe 32 (ou tétartoédrie hexagonale holoaxe à axe ternaire) et l'antihémiédrie rhomboédrique 3''m'' (ou antitétartoédrie hexagonale). La parahémiédrie rhomboédrique (ou paratétartoédrie hexagonale) est le groupe cyclique centrosymétrique <math>\bar{3}</math>. La tétartoédrie rhomboédrique 3 (ou ogdoédrie hexagonale) est un groupe cyclique non centrosymétrique. Le groupe ponctuel de symétrie 3/''m'' ne fait pas partie du système cristallin trigonal mais du système cristallin hexagonal : il s'agit en fait du groupe <math>\bar{6}</math>.
 
Les stéréogrammesprojections stéréographiques des groupes ponctuels trigonaux sont donnésdonnées ci-dessous avec les axes du réseau hexagonal et non rhomboédrique ; ce choix des axes ne change bien sûr pas la position relative des éléments de symétrie.
Le groupe 3/''m'' ne fait pas partie du système cristallin trigonal mais du système cristallin hexagonal : il s'agit en fait du groupe <math>\bar{6}</math>.
 
Les stéréogrammes des groupes sont donnés avec les axes du réseau hexagonal et non rhomboédrique ; ce choix des axes ne change bien sûr pas la position des éléments de symétrie.
<center><gallery perrow="5" caption="Groupes ponctuels trigonaux">
Image:3 point group.png|<math>3\,(C_3)</math>
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</gallery></center>
 
[[Image:6mmm point group.png|thumb|upright=0.6|<math>\frac{6}{m}\frac{2}{m}\frac{2}{m}\,(D_{6h})</math>]]
=== Système cristallin hexagonal ===
L'holoédrie hexagonale est 6/''m''&nbsp;2/''m''&nbsp;2/''m'', ou 6/''mmm'' en notation raccourcie. Il s'agit d'un groupe centrosymétrique non abélien d'ordre 24. Elle possède quatre hémiédries d'ordre 12 et deux tétardoédries d'ordre 6 dans le système trigonal.
{{...}}
 
{| class="wikitable"
Trois hémiédries sont des groupes non centrosymétriques et non abéliens : l'hémiédrie holoaxe hexagonale 622, l'antihémiédrie à axe sénaire 6''mm'' et l'antihémiédrie trigonoédrique <math>\bar{6}m2</math>. Ce dernier groupe est identique au groupe ponctuel de symétrie <math>\bar{6}2m</math>. L'orientation des directions <100> a été choisie de façon à avoir la même position relative des plans miroirs que dans le groupe ponctuel trigonal 3''m'', ce qui facilite l'étude de la relation de groupe/sous-groupe. La quatrième hémiédrie est la parahémiédrie à axe sénaire 6/''m'', qui est un groupe centrosymétrique abélien non cyclique.
! Classe<br/>cristalline !! Notation<br/>Schoenflies !! Ordre !! Nomenclature<br/>de Friedel !! Stéréogramme !! Propriétés
 
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Les deux tétartoédries hexagonales sont des groupes cycliques non centrosymétriques : la tétartoédrie à axe sénaire 6 et l'antitétartoédrie trigonoédrique <math>\bar{6}</math>.
| <math>\begin{array}{c}\displaystyle{\frac{6}{m}\frac{2}{m}\frac{2}{m}} \\[2ex] \displaystyle{\left(\frac{6}{m}mm\right)}\end{array}</math> || D{{ind|6h}} || 24 || holoédrie || [[Image:6mmm point group.png|150px]]
 
|
Les mériédries trigonoédriques font référence à la forme créée par une anti-rotation d'ordre 6 sur un pôle général, le trigonoèdre (il s'agit d'un terme peu usité pour désigner la bipyramide trigonale<ref>Pour un exemple d'utilisation du terme « trigonoèdre », voir l'article de M. Descloizeaux, « Mémoire sur la cristallisation et la structure intérieure du quartz », dans ''Annales de chimie et de physique'', {{vol.|45}}, 1835, {{p.|129-316}}, en particulier {{p.|133}}, [http://books.google.de/books?id=D4iBYNUyrV0C&hl=de&pg=PA129#v=onepage&q&f=false lire en ligne]</ref>).
* centrosymétrique
<center><gallery perrow="6" caption="Mériédries hexagonales">
* groupe non abélien
Image:6 point group.png|<math>6\,(C_6)</math>
|-
Image:-6 point group.png|<math>\bar{6} \equiv \frac{3}{m}\,(S_3)</math>
| <math>622\,</math> || D{{ind|6}} || 12 || hémiédrie<br/>holoaxe || [[Image:622 point group.png|150px]]
Image:622 point group.png|<math>622\,(D_6)</math>
|
Image:6mm point group.png|<math>6mm\,(C_{6v})</math>
* non centrosymétrique
Image:-6m2 point group.png|<math>\bar{6}m2\,(D_{3h})</math>
* groupe non abélien
Image:6m point group.png|<math>\frac{6}{m}\,(C_{6h})</math>
|-
</gallery></center>
| <math>\frac{6}{m}</math> || C{{ind|6h}} || 12 || parahémiédrie<br/>à axe sénaire || [[Image:6m point group.png|150px]]
|
* centrosymétrique
|-
| <math>\bar{6}m2</math> || D{{ind|3h}} || 12 || antihémiédrie<br/>trigonoédrique || [[Image:-6m2 point group.png|150px]]
|
* non centrosymétrique
|-
| <math>6mm\,</math> || C{{ind|6v}} || 12 || antihémiédrie<br/>à axe sénaire || [[Image:6mm point group.png|150px]]
|
* non centrosymétrique
* groupe non abélien
|-
| <math>\bar{6} \equiv \frac{3}{m}</math> || S{{ind|3}} || 6 || antitétartoédrie<br/>trigonoédrique || [[Image:-6 point group.png|150px]]
|
* non centrosymétrique
* groupe abélien
* groupe cyclique
|-
| <math>6\,</math> || C{{ind|6}} || 6 || tétartoédrie<br/>à axe sénaire || [[Image:6 point group.png|150px]]
|
* non centrosymétrique
* groupe abélien
* groupe cyclique
|}
 
=== Système cristallin cubique ===
Ligne 338 ⟶ 311 :
* non centrosymétrique
|}
 
== Notes et références ==
<references/>
 
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