Méthodes d'étude des phénomènes d'ordre et de désordre par diffraction de rayonnements

The study, through the scattering of some radiation, of disordered samples in which an average lattice is kept periodic and infinite, is described ; the disorder comes from substitutions or displacements relatively to this average lattice. The first historical studies in this field were concerned with alloys and the methods were developped by Warren, Guinier and their co-workers. The scattering pattern, in the reciprocal space, may be split in two components : the first one consists of « diffraction » peaks and represents the periodic average, while the second « diffuse » one represents the non periodic difference between real and average structure. The advantages and disavantages which induce one to use one of the three main techniques (electrons, neutrons, or X-rays) are reviewed. Experimental set-up used with X-rays are briefly described. In inorganic compounds, quasi perfect local order, without any long range order, is not unusual. In this case, the diffuse scattering pattern condenses on lines or surfaces in reciprocal space ; this occurs in FeLiO₂, VC₀,₇₅, Ti[1-x]S₂, Cu[1-x]NbS₂, etc. In these examples one may describe a cluster which is reproduced over the whole structure, but without obeying to the translation invariance. Some examples concerning spinel and fluorite-type structures, are described.On traite ici de l'étude, par diffusion et diffraction, des corps désordonnés dans lesquels subsiste un réseau moyen périodique, étendu à l'infini ; le désordre consiste en des écarts (de substitution ou de déplacement) par rapport à ce réseau. Historiquement, ce problème a d'abord été abordé à propos des alliages, et ce sont les écoles de Warren et de Guinier qui ont développé les méthodes actuellement utilisées. Le diagramme de diffusion se partage, dans l'espace réciproque, en deux composantes : l'une est « diffractée » en des pics discrets et représente la moyenne périodique de la structure, alors que l'autre, « diffusée » de façon continue, représente l'écart à cette moyenne. De cette dernière composante, on peut en principe extraire les paramètres d'ordre à courte distance qui décrivent les substitutions et les corrélations entre déplacements et substitutions. On décrit les avantages ou inconvénients qui inciteront à recourir à l'une des trois principales techniques : diffusion d'électrons, de neutrons, ou de rayons X. On évoque les montages utilisés dans ce dernier cas. En chimie minérale, il n'est pas exceptionnel que l'on rencontre un ordre quasi parfait à courte distance, sans ordre à grande distance. Dans ce cas les figures de diffusion se condensent dans l'espace réciproque sur des surfaces ou des lignes. C'est le cas par exemple pour FeLiO₂, VC₀,₇₅, Ti[1-x]S₂, Cu[1-x]NbS₂, etc. Dans ces exemples, on peut décrire un amas ou une figure locale qui se produit dans toute la structure, mais sans respecter de symétrie de translation. On donne quelques exemples d'études d'ordre à courte distance, concernant des composés de type spinelle ou fluorine.Bergevin François de. Méthodes d'étude des phénomènes d'ordre et de désordre par diffraction de rayonnements. In: Bulletin de Minéralogie, volume 103, 3-4, 1980. Propriétés des solides minéraux. I. Dissolution. II. Ordre-désordre

Contribution à l'étude des transitions ordre-désordre dans les composés ioniques à structure spinelle et NaCl

No abstractPas de résum

Transformations ordre-désordre entre les trois phases du ferrite FeLiO2

Results are given of short-range order measurements on disordered α˗FeLiO₂, and of differential thermal analysis performed on this compound ; interpretations of these results are given. The five first short range order parameters of the α form, whose values are — 0,16 ; — 0,23 ; 0,05 ; — 0,01 ; 0,06, are close to those of the antiphase form Q[II] or β. Differential thermal analysis performed on crystals permit the precise determination of three transition points between the three phases : Q[I] → α at 690° C ; α → Q[II] at 450° C, Q[II] → Q[I] at 580° C. We show that, if ordering interactions for nearest and next nearest neighbours are related by V₁ = 2V₂, disorder is possible despite the high supposed value of V₁ ; this hypothesis is consistent with measured short-range order parameters. The sequence of transitions is explained by comparison of structures.Nous exposons les résultats de mesures d'ordre à courte distance dans la forme désordonnée α de FeLiO₂ et ceux de l'analyse thermique différentielle sur ce corps ; nous interprétons ces résultats. Les cinq premiers paramètres d'ordre à courte distance de la forme α, qui valent — 0,16 ; — 0,23 ; 0,05 ; — 0,01 ; 0,06, sont proches de ceux de la forme antiphasée Q[II]. L'analyse thermique différentielle effectuée sur des monocristaux permet de préciser trois points de transformation entre les trois phases : Q[I] → α à 690° C, α → Q[II] à 450° C, Q[II] →Q[I] à 580° C. Nous montrons que si les interactions tendant à l'ordre vérifient pour les deux premiers voisinages V₁ = 2V₂, le désordre est possible malgré la grande valeur supposée de V₁ ; cette hypothèse s'accorde avec les paramètres d'ordre mesurés. La séquence des transformations s'explique par la comparaison des structures.Bergevin François de, Brunel Michel. Transformations ordre-désordre entre les trois phases du ferrite FeLiO2. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 91, 6, 1968. Réunion annuelle de l'Association Française de Cristallographie, Toulouse, 18-20 mars 1968