Définir ... Les différents types empilements de sphères
Lorsqu'on place des sphères sur un plan incliné et que l'on fait vibrer,
- si les bords du plan incliné sont orthogonaux,
- s'il n'y a pas de bord particulier, |
L'arrangement de sphères dans le plan selon un motif régulier ne peut se présenter que sous ces deux types qualifiés de
non compact (N)avec de
grands vides
entre les atomes ou de compact (A) avec des
vides réduits.
Les solides ayant un volume, il faut envisager l'empilement des sphères :
● sur l'arrangement non compact, on ne peut empiler qu'un autre arrangement identique si l'on veut conserver les propriétés de
symétrie caractéristiques des solide, et l'on obtient la représentation de la première figure.
On calculera, en exercice, le pourcentage de remplissage qui est de 52 %.
● sur l'arrangement compact, on ne peut empiler qu'un autre arrangement identique si l'on veut conserver les propriétés de symétrie
caractéristiques des solide.
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Il y a deux possibilités pour positionner le niveau suivant : ● à gauche sur l'arrangement A (gris), un autre arrangement
● à droite sur l'arrangement A (gris), un autre arrangement
Il existe donc deux possibilités, AB ou AC mais si l'on place |
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Voyons dans l'espace pour visualiser les types de réseaux.
Il y a deux possibilités et l'on obtient les représentations
de la figure proposée.
Sur l'arrangement A (gris), un autre arrangement de type A
mais décalé, que l'on nomme B (noir) et qui se place de telle
sorte que la stabilité soit la plus grande possible donc, dans
les creux du niveau inférieur. On obtient alors un empilement
que l'on nomme A/B.
● Le niveau suivant de type A , s'il est aligné sur le premier
sera nommé A et l'on obtient un empilement ABA.
Cet
empilement
est qualifié de AB car il peut se poursuivre à
l'infini selon AB/AB/AB ...
On calculera (voir le calcul) le pourcentage de emplissage qui
est de 74 %.
● Le niveau suivant de type A , s'il est décalé du premier et du
second sera nommé C et l'on obtient un
empilement
ABC
qui peut se poursuivre à l'infini selon ABC/ABC/A ...
Le pourcentage de remplissage est toujours de 74%.
Il existe des empilements de type AB/AB/… ou ABC/ABC/… parfois on observe des empilements plus complexes de type
ABAC/ABAC… pour La, Pr, Nd et Am ou ABACACBCB/ABACACBCB…pour Sm, mais ils ont tous une compacité de 0,74.