La principale différence entre les cristaux et les quasi-cristaux est que les cristaux ont une structure ordonnée qui est périodique, tandis que les quasi-cristaux ont également une structure ordonnée qui n'est pas strictement périodique.
Les termes cristaux et quasi-cristaux sont utiles dans le domaine de la cristallographie qui relève de la chimie industrielle. Les cristaux sont les unités monomères des matériaux cristallins, tandis que les quasi-cristaux sont des types de cristaux contenant des réseaux d'atomes ordonnés mais non strictement périodiques.
Que sont les cristaux ?
Les cristaux sont les unités monomères des matériaux cristallins. Ces composés cristallins solides contiennent leurs atomes, molécules ou ions disposés dans une structure microscopique hautement ordonnée. Ces unités constituent le réseau cristallin du matériau cristallin. Le réseau cristallin peut s'étendre dans toutes les directions. De plus, nous pouvons identifier des monocristaux microscopiques de matériaux cristallins à l'aide de formes géométriques. Lorsque l'on considère les formes géométriques, les cristaux sont constitués de faces planes qui ont des orientations spécifiques et caractéristiques. De plus, le domaine d'étude des cristaux est la cristallographie. Nous appelons le processus de formation de cristaux croissance cristalline ou cristallisation.
Figure 01: Formes cristallines et non cristallines de la matière
Dans la structure cristalline, les atomes, les molécules ou les ions sont disposés selon un arrangement périodique. Cependant, tous les solides ne sont pas des cristaux. Il peut y avoir des substances non cristallines, comme le montre l'image ci-dessus. Si nous considérons l'eau lorsque l'eau commence à geler, la phase de la matière passe de liquide à solide et de petits cristaux de glace ont tendance à se développer jusqu'à ce que la fusion se produise (ce qui forme une structure polycristalline).
Nous pouvons montrer une cellule unitaire pour un matériau cristallin. La cellule unitaire est une boîte imaginaire qui contient un ou plusieurs atomes dans un arrangement spécifique. En règle générale, les cellules unitaires ont tendance à s'empiler dans un agencement 3D, formant un cristal. On reconnaît les cristaux à leur forme selon les faces ayant des angles vifs.
La cristallisation est le processus par lequel des cristaux se forment à partir d'un fluide ou de matériaux dissous dans un fluide. Le domaine de la cristallisation est très large car un même fluide est capable de se solidifier sous de nombreuses formes différentes selon les conditions. C'est donc un domaine complexe et largement étudié.
Que sont les quasi-cristaux ?
Les quasi-cristaux sont un type de cristaux contenant des réseaux d'atomes ordonnés mais pas strictement périodiques. Par conséquent, les quasi-cristaux peuvent présenter certaines similitudes avec les cristaux normaux. Les similitudes entre les cristaux normaux et les quasi-cristaux sont présentées ci-dessous.
Figure 02: Un quasi-cristal (structure quasi-cristalline d'holmium-magnésium-zinc)
Généralement, ce type de cristal est bien connu pour sa capacité à présenter une symétrie quintuple. Cette symétrie est impossible dans les cristaux périodiques normaux. Par conséquent, l'Union internationale de cristallographie a redéfini les « cristaux » pour inclure des détails sur les quasi-cristaux.
La découverte des quasicristaux a eu lieu en 1982. La formation de ces cristaux est une chose rare car seulement une centaine de solides connus ont tendance à former des quasicristaux parmi les 400 000 formes de cristaux périodiques normaux connus jusqu'en 2004. De plus, Dan Shechtman a reçu le prix Nobel pour la découverte des quasi-cristaux.
Quelles sont les similitudes entre les cristaux et les quasi-cristaux ?
- Les cristaux et les quasi-cristaux sont des types de matériaux cristallins.
- Ils affichent un motif discret en diffraction des rayons X.
- Les deux sont capables de former des formes avec des faces lisses et plates.
Quelle est la différence entre les cristaux et les quasi-cristaux ?
Les termes cristaux et quasi-cristaux sont utiles dans le domaine de la cristallographie. Il existe des différences entre eux ainsi que des similitudes entre ces termes. La principale différence entre les cristaux et les quasi-cristaux est que les cristaux ont une structure ordonnée qui est également périodique, tandis que les quasi-cristaux ont également une structure ordonnée qui n'est pas strictement périodique.
L'infographie ci-dessous répertorie les différences entre les cristaux et les quasi-cristaux sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé – Cristaux vs Quasicristaux
Les quasi-cristaux sont un type de cristaux. Ils se distinguent des cristaux ordinaires par leur structure chimique. La principale différence entre les cristaux et les quasi-cristaux est que les cristaux ont une structure ordonnée qui est également périodique, tandis que les quasi-cristaux ont également une structure ordonnée qui n'est pas strictement périodique.
