Symposium franco-finlandais : STRUCTURE OF MATTER electron densities in crystals (Paris-France 4-5-6 mars 1993). Les problèmes d'analyse de la répartition électronique propre à l'atome ne peuvent pas être séparés d'une vraie visualisation de celle-ci. La visualisation d'une fonction réelle dans un espace à 3 dimensions (3D) exige un espace à 4 dimensions. Pour la 4ème dimension, nous utilisons une échelle de couleurs. Dans ce vidéofilm, la première partie concerne la première visualisation 3D des harmoniques cubiques K4, K6, K8. La deuxième partie est la visualisation de la répartition électronique réelle autour des ions O2- et Mn2+ de MnO en phases para- et antiferromagnétique. La troisième partie est une comparaison des comportements des ions O2- et Mn2+ entre les phases para- et antiferromagnétique.
Mot(s) clés libre(s) : atome, électron, cristal, oxydes, visualisation 3d

Mot(s) clés libre(s) : cristaux

Quel est l'effet de la pesanteur sur les électrons libres dans un métal ?
Mot(s) clés libre(s) : électrons, électrons libres, électrons de conduction, conduction électrique, couches électroniques, métal, liaison métallique, gaz d'électrons libres, réseau ionique, cristal, bande de valence, bande de conduction, pesanteur, conduction, interaction gravitationnelle, interaction électromagnétique, gravité

Formation des cristaux de neige - noyaux glaçogènes. Métamorphose destructive - métamorphose constructive. Différents cristaux et différents types de neige.
Mot(s) clés libre(s) : cristaux

Une conférence de Sébastien Manneville, professeur à l'ENS Lyon. Les lessives liquides, les mousses, les shampooings, les peintures, les boues ou encore le béton sont des fluides « complexes ». En illustrant son propos par quelques travaux et résultats récents, Sébastien Manneville répond à la question "Comment coule un fluide complexe ?", question naturelle qui possède à la fois un intérêt fondamental passionnant et une importance industrielle et commerciale considérable.
Mot(s) clés libre(s) : fluide, fluide complexe, matière molle, rhéologie, savon, mousse, liquide, solide, tensioactif, polymère, cristaux liquides, suspension, ségrégation, granulaire, sable, granulaire humide, colloïde, émulsion, agrégat, mayonnaise, vinaigrette, matériau vitreux, avalanche, coalescence, viscoélasticité, micelle, écoulement, écoulement cisaillé

Jusqu'en 1985, les seules formes cristallisées connues de carbone pur étaient le graphite et le diamant. En 1985 trois chercheurs R. Smalley, R. Curl (Rice University, Houston, USA) et H. Kroto (University of Sussex, Grande Bretagne) ont découvert une nouvelle forme de carbone, la molécule de C60 constituée de 60 atomes de carbone répartis sur les sommets d'un polyèdre régulier constitué de facettes hexagonales et pentagonales (Figure 1). Cette molécule a été appelée fullerène et tire son nom de l'architecte américain R. Buckminster Fuller qui construisit la géode du pavillon de l'exposition universelle de Montréal qui a la même forme géométrique. Il a fallu cependant attendre 1990 pour que soit mis au point par D. Huffman et W. Krätschmer (Université de Heidelberg, Allemagne) un procédé de synthèse qui a permis d'obtenir des quantités macroscopiques de ces molécules et notamment des cristaux. De ce moment date réellement le démarrage des études physiques et chimiques sur les fullerènes. La découverte des nanotubes de carbone est quant à elle due à S. Iijima (NEC, Tsukuba, Japon) qui l'identifie par microscopie électronique dans un sous produit de synthèse des fullerènes. Un nanotube de carbone est un objet tubulaire de dimension nanométrique en diamètre et de longueur micrométrique. Il est constitué d'un feuillet de graphite enroulé sur lui même de façon à former un cylindre fermé aux deux extrémités par deux demi-fullerènes (Figure 1). Depuis, différentes méthodes de synthèse spécifiques ont été mises au point et ont permis l'étude en laboratoire de la structure et des propriétés physiques et chimiques de ces objets. Ces recherches ont pris un essor extraordinaire tant sont spectaculaires à la fois la structure de cet objet et ses propriétés dans différents domaines allant de la mécanique à la nanochimie en passant par la nanoélectronique et les effets de pointe sous champ électrique. Des applications sont même d'ores et déjà à l'ordre du jour. La conférence aura pour objet de présenter l'état actuel des recherches sur les nanotubes et les enjeux pour les développements futurs. Elle se structurera de la façon suivante. Après avoir présenté le nanotube dans la famille des structures du carbone, je décrirai sa structure et son identification structurale et chimique à l'aide de la microscopie électronique en transmission dont je rappellerai le principe de façon simple. Je ferais le point ensuite sur les différentes méthodes de synthèse des nanotubes et sur les modèles qui sont actuellement avancés pour expliquer les mécanismes de formation de ces objets de façon à discuter du problème d'un dispositif de synthèse contrôlée à grande échelle, qui est un des enjeux pour les développements futurs d'applications et l'utilisation du nanotube comme nanomatériau. La dernière partie de l'exposé sera consacré aux propriétés extraordinaires de ces objets de façon à montrer l'intérêt unique que ces objets présentent aussi bien pour les sciences fondamentales que pour les applications. Concernant le développement d'applications potentielles, je m'efforcerai de mettre en relief les défis à relever pour passer de l'objet de laboratoire au nanomatériau et à son utilisation à une échelle macroscopique.
Mot(s) clés libre(s) : cristal de carbone, fullerène, graphite, nanoélectronique, nanomatériaux, nanotube, structure tubulaire

La conférence aura pour objet de présenter l'état actuel des recherches sur les nanotubes et les enjeux pour les développements futurs. Elle se structurera de la façon suivante. Après avoir présenté le nanotube dans la famille des structures du carbone, je décrirai sa structure et son identification structurale et chimique à l'aide de la microscopie électronique en transmission dont je rappellerai le principe de façon simple. Je ferais le point ensuite sur les différentes méthodes de synthèse des nanotubes et sur les modèles qui sont actuellement avancés pour expliquer les mécanismes de formation de ces objets de façon à discuter du problème d'un dispositif de synthèse contrôlée à grande échelle, qui est un des enjeux pour les développements futurs d'applications et l'utilisation du nanotube comme nanomatériau. La dernière partie de l'exposé sera consacré aux propriétés extraordinaires de ces objets de façon à montrer l'intérêt unique que ces objets présentent aussi bien pour les sciences fondamentales que pour les applications. Concernant le développement d'applications potentielles, je m'efforcerai de mettre en relief les défis à relever pour passer de l'objet de laboratoire au nanomatériau et à son utilisation à une échelle macroscopique.
Mot(s) clés libre(s) : cristal de carbone, fullerène, graphite, nanoélectronique, nanomatériaux, nanotube, structure tubulaire

"Un ""cristal"" est un solide dont les atomes se répartissent de façon triplement périodique dans l'espace. A cette définition, datant du début du siècle, l'Union Internationale de Cristallographie (IUCr) a ajouté en 1991, celle de ""cristal apériodique"", solide sans périodicité tri-dimensionnelle mais présentant un spectre de diffraction essentiellement discret. Ce sont les phases incommensurables, dont le premier exemple fut découvert en 1936 par Jonhson et Linde, et les quasicristaux découverts en 1982 par Dany Scechtman. Ces nouveaux venus ont bouleversé le paysage de la cristallographie conduisant à la quasicristallographie. La cristallographie s'appuie sur la notion de symétrie c'est-à-dire d'invariance. Celle-ci se rencontre en physique dans de multiples contextes. De la simple invariance géométrique de superposition d'un objet sur lui-même à la définition des grandeurs premières d'un système mécanique ou celle de la forme d'une équation d'état, la symétrie est la traduction rationnelle des redondances de la nature qui en permet une description minimale, nécessaire nulle part mais utile partout. La cristallographie utilise l'expression la plus élémentaire de la symétrie, celle immédiatement visuelle de la géométrie dont les éléments sont les isométries de l'espace euclidien, l'inversion, la rotation, la réflexion dans un miroir, auxquelles s'ajoute, un cristal idéal étant supposé infini, la translation dans l'espace. Déplacer le cristal d'un nombre entier de fois l'une quelconque de ses périodes revient à le superposer exactement ; c'est une opération d'invariance. "
Mot(s) clés libre(s) : cristallographie, diffraction, invariance, maille élémentaire, périodicité, quasi-cristal, science des matériaux, structure cristalline, symétrie, translation

Une conférence de Boris Gralak, chercheur à l'Institut Fresnel à Marseille. Les cristaux photoniques sont des structures périodiques diélectriques sans absorption qui présentent des bandes de fréquences interdites à la propagation de la lumière (ou gap). Ainsi, dans certaines conditions, les cristaux photoniques peuvent se comporter comme des matériaux d'indice optique inférieur à celui du vide, voire négatif : ils se comportent comme des métamatériaux, c'est-à-dire des structures composites présentant des propriétés extraordinaires qui n'existent pas à l'état naturel.
Mot(s) clés libre(s) : cristal photonique, métamatériau, indice optique, lentille, cape d'invisibilité, diélectrique, émission spontanée, métal, bande interdite, lame à faces parallèles

La cristallisation conduit à de la matière cristallisée, sur des domaines d'étendue très variable, de quelques nanomètres à plusieurs centimètres. Elle est provoquée par la sursaturation, générée physiquement (évaporation du solvant, modification de la température, addition d'un non-solvant), ou par réactions chimiques (déplacements d'équilibres ou activation de cinétiques). Ses processus principaux sont la nucléation, et la croissance. L'agglomération intervient, éventuellement, entre cristaux déjà développés. Au sens de la thermodynamique, on pourrait dire que la cristallisation de la matière est une transformation liquide-solide : elle correspond à une augmentation d'entropie et conduit ainsi à un milieu plus ordonné dans le cas de solide cristallin. Pour faciliter la compréhension et l'appréhension par les élèves de concepts qui peuvent de prime abord sembler abstraits et ardus, et éviter les fausses compréhensions, il est indispensable d'illustrer autant que possible le cours par des animations et des exercices simples. Structure du cours : 1. Introduction 2. Équilibre Liquide-Solide 3. Nucléation 4. Croissance Cristalline 5. Bilan de population 6. Hydrodynamique des suspensions 7. Agglomération
Mot(s) clés libre(s) : cristal, sursaturation, nucléation, croissance cristalline, agglomération, bilan de population, thermodynamique, équilibre entre phase liquide-solide, bilan d'énergie, bilan de matière, cristallisation, précipitation