TRANSITION ORDRE-DÉSORDRE

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Pour simplifier l'exposé, nous avons surtout raisonné sur des cas simples et en particulier, pour le désordre réticulaire, sur le cas des alliages simples. Mais, dans le domaine structural, le phénomène se manifeste également dans les cristaux mixtes ou solutions solides dans lesquels deux atomes ont des caractères chimiques assez semblables et des tailles assez voisines pour pouvoir se substituer l'un à l'autre et échanger leurs positions sans qu'il en résulte un trop grand changement d'énergie. Il suffit d'ailleurs parfois que deux types d'atomes jouent dans le cristal le même rôle structural. C'est le cas des aluminosilicates. Prenons l'exemple de KAlSi3O8, très commun dans la croûte terrestre sous deux formes : l'orthose (monoclinique) et le microcline (triclinique). La charpente structurale est formée par un enchaînement de tétraèdres d'oxygène aux centres de gravité desquels se trouve soit un ion Si4+, soit un ion A13+. Considérons l'ensemble des positions des ions Si4+ + Al3+, qui forme une matrice au sens évoqué ci-dessus : dans le microcline, les ions Si4+ + Al3+ sont ordonnés sur les nœuds de cette matrice ; dans l'orthose, ils sont désordonnés, en ce sens qu'en chacun des sites les probabilités de trouver un Al3+ ou un Si4+ sont respectivement 1/4 et 3/4, conformément à la formule globale. Ici, le désordre conduit à une augmentation de la symétrie macroscopique (de triclinique à monoclinique). Ce changement de symétrie, accompagné d'une légère modification de la taille et de la forme de la maille cristalline, est d'ailleurs une conséquence naturelle et très souvent observée de la transformation ordre-désordre.

Signalons enfin que si, jusqu'ici, nous avons essentiellement parlé de substitution et d'échange de deux atomes ou ions de types différents, l'un de ces atomes peut, dans certains cas, être remplacé par une lacune, c'est-à-dire l'absence d'atome. C'est le cas pour une structure dans laquelle un certain atome peut occuper indifféremment l'une ou l'autre de deux positions et sauter de l'une à [...]

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Composé binaire AB : ordre et désordre

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Ordre ferromagnétique et désordre paramagnétique

Ordre ferromagnétique et désordre paramagnétique
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Désordre réticulaire du type glace

Désordre réticulaire du type glace
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Désordre topologique

Désordre topologique
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  • : professeur émérite à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, membre de l'Académie des sciences, ancien ministre

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Pour citer l’article

Hubert CURIEN, « TRANSITION ORDRE-DÉSORDRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 octobre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/transition-ordre-desordre/