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16 • Notions de cristallochimie
b) Structure spinelle MgAl 2 O 4
Les spinelles sont des oxydes doubles de formule générale MO · M
2 O 3 ou MM
2 O 4 .
(M = Mg, Fe, Mn, Zn, Ni ; M = Al, Fe, Cr). La structure de MgAl 2 O 4 est
cubique (groupe Fd3m, a = 8, 08 Å) avec 8 motifs par maille. La figure 16.8 représente les projections sur le plan (001) des différents types d’atomes avec leurs cotes
indiquées en 1/8 du paramètre de maille.
Figure 16.8 Spinelle
Les anions, plus gros que les cations métalliques, s’organisent sensiblement en un
empilement cubique compact. Les cations se placent dans les lacunes tétraédriques
(sites A) et octaédriques (sites B). Pour 32 oxygènes il existe 64 sites A et 32 sites B.
Dans les spinelles normales 8 sites A sont occupés par le divalent et 16 sites B par le
trivalent (FeAl 2 O 4 , NiAl 2 O 4 . . .). Dans les spinelles inverses, les sites A sont occupés
par la moitié des trivalents et les sites B par les divalents et le reste des trivalents
(FeNiFeO 4 , ZnSnZnO 4 . . .). On considère en magnétisme que chaque type de site
correspond à un sous-réseau dont tous les occupants ont un spin parallèle et que les
deux sous-réseaux sont antiparallèles (ferrimagnétisme des spinelles). Les composés
définis sont rares dans la nature, mais il existe un grand nombre de solutions solides
entre ces composés.
16.2.4 Assemblages d’ions complexes : la calcite
Dans de nombreux cas, les structures ayant des ions complexes peuvent se déduire
de structures ne possédant que des ions simples.
16 • Notions de cristallochimie
b) Structure spinelle MgAl 2 O 4
Les spinelles sont des oxydes doubles de formule générale MO · M
2 O 3 ou MM
2 O 4 .
(M = Mg, Fe, Mn, Zn, Ni ; M = Al, Fe, Cr). La structure de MgAl 2 O 4 est
cubique (groupe Fd3m, a = 8, 08 Å) avec 8 motifs par maille. La figure 16.8 représente les projections sur le plan (001) des différents types d’atomes avec leurs cotes
indiquées en 1/8 du paramètre de maille.
Figure 16.8 Spinelle
Les anions, plus gros que les cations métalliques, s’organisent sensiblement en un
empilement cubique compact. Les cations se placent dans les lacunes tétraédriques
(sites A) et octaédriques (sites B). Pour 32 oxygènes il existe 64 sites A et 32 sites B.
Dans les spinelles normales 8 sites A sont occupés par le divalent et 16 sites B par le
trivalent (FeAl 2 O 4 , NiAl 2 O 4 . . .). Dans les spinelles inverses, les sites A sont occupés
par la moitié des trivalents et les sites B par les divalents et le reste des trivalents
(FeNiFeO 4 , ZnSnZnO 4 . . .). On considère en magnétisme que chaque type de site
correspond à un sous-réseau dont tous les occupants ont un spin parallèle et que les
deux sous-réseaux sont antiparallèles (ferrimagnétisme des spinelles). Les composés
définis sont rares dans la nature, mais il existe un grand nombre de solutions solides
entre ces composés.
16.2.4 Assemblages d’ions complexes : la calcite
Dans de nombreux cas, les structures ayant des ions complexes peuvent se déduire
de structures ne possédant que des ions simples.