Etude de phases approximantes de structures icosaédriques; de la validité de la méthode du cisaillement perpendiculaire

par Frédéric Puyraimond

Thèse de doctorat en Physique. État condensé, propriétés mécaniques et thermiques

Sous la direction de Denis Gratias.

Soutenue en 2001

à Palaiseau, Ecole polytechnique .

mots clés

• Approximants
• Quasicristaux

Résumé

"Ce travail a pour objet de tester la validité de la méthode dite du "cisaillement perpendiculaire" qui permet d'engendrer des phases approximantes à partir de quascristaux décrits dans des espaces de grande dimension. Pour ce faire, deux structures cristallines cubiques des systèmes AlCuFe et AlPdMn ont été élaborées et identifiées comme approxirnants des phases icosaédriques voisines. Leurs structures atomiques ont été déterminées par les méthodes de cristallographie conventionnelle et comparées aux structures idéales engendrées par la méthode du cisaillement perpendiculaire. Les conclusions sont les suivantes: 1- seuls les structures théoriques engendrées par des coupes passant par des points spéciaux du grand espace correspondent globalement aux structures réelles. Les structures théoriques sont alors en excellent accord avec les résultats expérimentaux à une ou deux positions de Wyckoff près. En particulier, un désaccord systématique a été observé entre deux orbites du modèles définissant les sommets d'un dodécaèdre et leurs homologues expérimentaux qui définissent un icosaèdre. Ceci a permis de conclure, a rebours, que la description initiale des phases quasicristallines mérite d'être révisée en modifiant certaines surfaces atomiques initiales. 2- au-delà des désaccords mineurs pré-cités, les amas atomiques locaux des phases approximantes et des quasicristaux parents sont remarquablement similaires, jusqu'à des rayons dépassant la taille des mailles cristallines. Ce résultat explique que les propriétés physiques dépendant des environmements atomiques à courte et moyenne distance (structure électronique, propriétés de transport, propriétés mécaniques) sont analogues entre phase icosaédriques et approximants. "

Titre traduit

Study of approximant phases of icosahedral structures; validity of the method of perpendicular shear.

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