Proposition d'un modèle générant des structures cristallines dérivées à partir d'un réseau donné

Proposition of a model generating derived crystal structures from a given lattice

• Auteur / Autrice : Claire Gervais
• Direction : Gérard Coquerel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Rouen en cotutelle avec Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épitaxie

Polymorphisme (cristallographie)

Chiralité

Structure cristalline (solides)

Résumé

Un modèle de construction de structures cristallines basé sur l'utilisation d'un empilement cristallin existant est présenté. Le protocole de construction de ce modèle appelé " Derived Crystal Packings " (DCP) peut se résumer en deux étapes :(i)extraction de fragments périodiques (PF) d'une structure expérimentale et (ii) application d'opérateurs de symétrie sur ces PFs, permettant de régénérer de nouveaux empilements cristallins. Le modèle DCP est appliqué à une famille de 5-alkyl-5-aryl-hydantoines, ainsi qu'à des structures provenant de la Cambridge Structural Database. Sa capacité à prédire des formes polymorphiques, à mettre en évidence des relations structurales entre énantiomères et composés racémiques, et à analyser des phénomènes de macles et d'épitaxie lamellaire est démontrée. Néanmoins, à l'issue de ces premiers travaux il apparaît que la comparaison entre les structures prédites et celles trouvées expérimentalement est actuellement limitée par la minimisation.

A simple model generating crystal structures derived from a given lattice is presented. The two-step procedure of the model called "Derived Crystal Packings" (DCP) consists of (i) extracting one- or two-dimensional periodic fragments (PF) from a known structure and (ii) of adding symmetry operators to these PFs, generating new three-dimensional crystal structures. The DCP model is applied to a family of 5-alkyl-5-aryl-hydantoins as well as couples of known structures retrieved from the Cambridge Structural Database. Its ability to predict polymorphs, to highlight relationships between enantiomer and racemic compounds structures, and to analyse twins and lamellar epitaxy phenomena is demonstrated. However, it appears that the comparison between the predicted structures and the experimentally observed structures is strongly limited by the minimisation procedure.