Service de Physique de l'Etat Condensé

Surface des quasicristaux
logo_tutelle 

Images par microscopie à effet tunnel de configuration locales (2.2x2.2 nm2) d'une surface d'un alliage I-AlPdMn quasicristallin (L. Barbier).

La découverte des quasicristaux en 1982 a été une révolution en physique du solide. Un cristal pouvait avoir une symétrie d ’orientation d’ordre 5 interdite par la cristallographie classique. En contre partie, la structure est apériodique. On distingue les quasicristaux à symétrie icosaédrique (apériodique à N=3 dimensions) et dodécagonale (N=2). Les études par diffraction de rayons X et de neutrons permettent aujourd’hui de décrire la structure de ces solides. Pour décrire celle-ci, les coordonées des atomes font intervenir des nombres de la forme (n+m τ, où τ est un irrationnel, égal au nombre d'or pour les quasicristaux icoséaédriques). Le réseau apériodique peut alors être décrit dans un espace de dimension (NxN) Concernant les surfaces de quasicristaux, les études par diffraction d'hélium et par microscopie à effet tunnel (STM) d'une surface de symétrie 5 d'un alliage i-AlPdMn montrent de grandes terrasses séparées par des marches de hauteur supérieure aux distances minimales entre plans. La surface est constituée de plans riches en aluminium. Les images STM à haute résolution et les séquences de marches peuvent être interprétées à l'aide du modèle polyhedral Katz-Gratias à NxN=6 dimensions. Comme pour les cristaux d'alliage ordonnés usuels (Cu3Au, Cu83Pd17...) les terrasses correspondent à des plans riches en élément ségrégeant (aluminium). Cependant, les plans n'étant pas tous de même densité, il faut ajouter un critère de sélection sur la densité du plan terminal et du plan immédiatement inférieur.  

Maj : 19/07/2005 (15)

 

Retour en haut