Thesis
Sebastian Basso, en cours
Development of Synchrotron Powder Diffraction Methods for Macromolecules
sous la direction du Professeur Marc Schiltz
Annasara Dahlström , en cours
Radiation-induced transitions
sous la direction du Professeur Marc Schiltz
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Philippe Kocian, 2009
Description of modulated structures using differential geometry
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis et du Dr Kurt Schenk
L’aspect mathématique de la cristallographie moderne est principalement basée sur la géométrie analytique, l’algèbre linéaire ainsi que la théorie des groupes. Le présent travail se propose d’aborder la géométrie et la symétrie des cristaux en faisant appel aux outils fournis par la géométrie différentielle et la théorie des groupes de Lie.
Ces deux domaines mathématiques n’étant que très peu ou pas connu des cristallographes, les notions, telles que variété différentiable, espace tangent ou tenseur métrique ou encore isométries sur une variété, sont fournis en premier lieu. L’exemple de l’espace euclidien comme variété riemannienne est traité, afin de montrer que l’aspect affine des isométries de cet espace n’est nullement un axiome mais la conséquence de la nature euclidienne de la variété. L’attention est ensuite focalisée sur un sous-groupe particulier du groupe des isométries euclidiennes, le groupe des translations. Ayant la propriété de groupe de Lie, il s’avère que l’action de ses éléments ainsi que ceux de son algèbre jouent un rôle important dans la génération d’un réseau sur une variété ainsi que dans ses espaces tangents. En particulier, il est mis en évidence qu’un seul et même module libre fini de l’algèbre de Lie du groupe des translations peut générer un réseau non modulé comme modulé, ce dernier aspect dépendant uniquement de la paramétrisation considérée. De par la propriété d’espace vectoriel, un réseau dans un espace tangent a toujours la structure d’un module libre fini, montrant ainsi que l’attribution d’apériodique pour les structures modulées est très subjective, voire non fondée.
Reprit: pdf [5.2 MB]
Eric Germaneau, 2008
Simulations d'une structure cristalline incommensurable à caractère désordonné
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Les structures cristallines incommensurables ne possèdent pas de périodicité dans l'espace à trois dimensions. Découvertes dans les années soixante, il a fallu attendre 1974 pour qu'un modèle mathématique voie le jour. Elles font partie des structures apériodiques. L'outil de prédilection pour l'étude des cristaux étant les rayons X, les structures incommensurables se caractérisent par la présence de réflexions satellites autour des réflexions principales. Les corrélations à courtes portées dans les structures cristallines se traduisent par la présence de diffusion diffuse entre les pics de Bragg sur les images de diffraction.
Des simulations basées sur la méthode de Monte-Carlo et la dynamique moléculaire dans les ensembles thermodynamiques isochore et isobare ont été effectuées. L'objectif de ce travail consiste à combiner ces deux méthodes à l'aide d'un modèle à quatre isomères, afin d'étudier le polymorphe incommensurable et désordonné du p-azoxydiphénétole (PAP) cristallisant en-dessous de 356 K.
Un programme Monte-Carlo, se servant de potentiels empiriques, a été développé afin de prendre en considération les spécificités de PAP. à l'aide d'outils numériques et expérimentaux, cette thèse fournit des explications sur l'origine, du point de vue atomique, des caractères incommensurable et désordonné de PAP.
Les diagrammes de diffraction simulés ont été confrontés aux données expérimentales, mesurées avant et pendant cette étude. Ainsi, ce travail fait appel à différentes techniques expérimentales et numériques, ainsi qu'à l'élaboration d'un modèle prometteur.
Reprint: pdf [34 MB]
Ivan Orlov, 2007
Application of the Superspace Approach to Members of the Ferrite Family
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
With more than 60 complex structures and unit cell dimensions up to 1500A, the family of hexagonal ferrites provides an extensive ground for superspace approach - a crystallographic language allowing generalization of symmetry, structural models and properties in higher dimensions. Can the family members be knit together in a simple and elegant form?
Actuellement le groupe des ferrites hexagonales du type de la magnétoplumbite, MFe12O19 (M = Ba, Sr, Pb) inclut plus de 60 membres avec des mailles cristallines allant jusqu'à 1577 A. L'étude de structures qui approchent 'une telle échelle biologique' est nécessairement compliquée étant donné que chacune de ces structures a une symétrie différente et le nombre de modèles structuraux augmente rapidement.
Cependant la description dans le superespace permet de résoudre ces problèmes. Mis à part le fait qu'elle soit élégante, cette approche permet de découvrir des relations structurales qui ne sont pas facilement observables en considérant chacune des structures individuellement. La compréhension de ce 'code' permet d'obtenir des solutions structurales uniques pour beaucoup d'espèces inorganiques.
Dans ce travail, une groupe des ferrites est décrites dans le superespace en terme de modulations d'une structure commune. La distance moyenne entres les couches d'oxygène est directement liée à la périodicité moyenne de la structure. Cette modulation inhérente est produite par la présence de différents types de couches le long de la direction de leur empilement. La modulation est occupationelle et peut être décrite au moyen de fonctions en créneaux qui définissent des domaines atomiques discontinus dans le superespace.
Reprint: pdf [18 MB]
Andreas Schönleber, 2002
The Superspace Approach Applied to Modulated Crystals
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
La structure modulée incommensurable du sel organique (R)-mandelate de quinine, C20H25N2O2+·C8H7O3-, et la structure modulée commensurable du composé organique et mono-moléculaire p-chlorobenzamide, C7H6ClNO, sont décrites en appliquant l'approche du super-espace. Des mesures de diffraction rayons X par mono-cristaux ont été obtenues à l'aide de détecteurs de surface. Un logiciel, basé sur la méthode des moindres carrés, a été écrit pour affiner en même temps les paramètres de la matrice d'orientation et du vecteur de modulation.
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Marc Hostettler, 2002
L'Iodure de Mercure dans tous ses Etats
sous la direction du Professeur Dieter Schwarzenbach
L'iodure de mercure, HgI2, présente aux conditions ambiantes un polymorphisme chromatique avec trois variantes cristallines de couleur rouge, orange et jaune. La phase rouge est la phase stable aux conditions ambiantes. Les cristaux oranges présentent quant à eux trois catégories d'images de diffraction différentes. Le diagramme de phase de HgI2 révèle de nombreuses phases et des transitions exotiques. Ce travail montre les perspectives offertes par les détecteurs de surface et les grandes installations (ESRF) sur l'étude des phénomènes associés au désordre cristallin et l'exploration de leur diagramme de phase.
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Manuel Gardon, 2001
Sur l'élaboration du modèle essentiel d'un système de phase lamellaires désordonnées.
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
La démarche suivie dans le but de modéliser la structure des phases désordonnées de la famille de composés organiques HMT-Cn (co-cristaux d'hexamine et d'acide alcanédioïque) est présentée. L'ensemble des connaissances obtenues sur les phases voisines ordonnées, ainsi que leur affiliation, ont permis d'élaborer un modèle susceptible non seulement d'interpréter la structure des phases désordonnées, mais également de reproduire les phases voisines ordonnées. Ce modèle est basé sur un arrangement des molécules en couches avec une séquence d'empilement variable. Une série de simulations est réalisée afin de montrer l'accord entre les résultats expérimentaux et le modèle.
Reprint: pdf [2.5 MB]
Henrik Birkedal, 2000
Uses of Synchrotron Radiation in Chemical Crystallography
sous la direction du Professeur Dieter Schwarzenbach
L'utilisation du rayonnement synchrotronique est présentée: (1) deux méthodes de mesure de la polarisation du faisceau sont discutées, (2) trois cristaux de peptide avec au moins deux dimensions en dessous 30 mm sont analysés, (3) la structure cristalline d'un complexe de Zr est résolue à partir de données de diffraction de poudre de haute résolution et (4) la densité de charge de l'urée est étudiée par diffraction de haute précision. L'ensemble des applications présentées montre l'utilité du rayonnement synchrotronique pour la cristallographie.
Reprint: ps.gz [3.6 MB] (Utilisez s'il vous plaît le bouton droite de la souris pour télécharger).
Mathias Meyer, 1998
Construction of a multi-purpose X-ray CCD detector and its implementation on a 4-circle kappa goniometer
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Un nouveau détecteur CCD multi-tâches a été construit et implémenté sur un diffractomètre à 4 cercles de type Kappa. Les techniques et algorithmes suivants ont été développés: une calibration basée sur des expériences de lumière et rayons X, une correction de distorsion des "fibre optic tapers", un modèle géométrique pour la description générale de l'instrument et une méthode d'intégration des profiles.
Reprint: pdf [5.2 MB]
Valérie Bussien Gaillard, 1996
Modélisation de cristaux incommensurables hautement anharmoniques
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Les structures des subérate d'hexamethylenetetramine [ N4(CH2)6+C6H12(COOH)2 ], sébacate d'hexamethylenetetramine [ N4(CH2)6+C8H16(COOH)2 ] et azélate d'hexamethylenetetramine [ N4(CH2)6+C7H14(COOH)2 ] sont étudiées par la méthode de diffraction des rayons X par monocristaux. Les deux premiers composés ont des structures incommensurables, le troisième une structure commensurable désordonnée. Les données ont été collectionnées à température ambiante sur un diffractomètre SYNTEX P21.
Eric Blanc, 1993
Modélisation et affinement de structures cristallines: absorption, désordre, maclage
sous la direction du Professeur Dieter Schwarzenbach
Michel Bonin, 1993
Propriétés de symétrie des matériaux ferroélastiques-ferroélectriques
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis et du Professeur Pierre Tolédano (Université de Picardie, Amiens, France)
Bernard Doudin, 1990
Transitions de Phase et Structures Incommensurables dans Deux Exemples de Composés Lamellaires: De la Figure de Diffraction au Modèle Microscopique
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Nivaldo Lucio Speziali, 1989
Transitions de phase de les composés Cs2CdBr4 et N(CH3)4HSO4: Edudes cristallographiques des phases normales et modulées
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Renzo Restori, 1987
Densité électronique expérimentale dans des structures simples: influence du modèle
sous la direction du Professeur Dieter Schwarzenbach
Kurt Schenk, 1984
Etude des transitions de phase structurales des composés lamellaires par l'exemple des chlorures de n-alkylammonium et tétrachlorometallate de n-alkylammonium
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Robert Schmelczer, 1983
Mooser-Pearson-Phasen in binären und ternären seltene Erde Verbindungen
sous la direction du Professeur Dieter Schwarzenbach
Ngo Thong, 1981
Détermination de la densité électronique de AlPO4, structure derivée du quartz
sous la direction du Professeur Dieter Schwarzenbach
Francisco Javier Zúñiga Lagares, 1981
Transiciones de fase estructurales en los cristales (CH3)3NHCdCl3 y (C3H7NH3)2ZnCl4
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis et du Professeur D. Manuel Tello Leon (Universidad del Pais Vasco, Bilbao, Espagne)
Travail de diplôme
Robin Pereboom, 2007
Charge flipping, Étude du paramètre d
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis et de Luká Palatinus
Reprint: pdf [4.2 MB]
Marc Hostettler, 1997
Variations sur le Thème de HMTA ou Etude cristallographique, thermodynamique et optique de l'azélate
d'hexamethylène tetramine
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Vincent Bonny, 1996
Renaissance de la pérovskite complexe Pb(Fe1/2Nb1/2)O3
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
Mathias Meyer, 1992
Structural investigations on the incommensurately modulated phase g-PAMC
(C3H7NH3)2MnCl4
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis et du Professeur Wulf Depmeier (Technische Universität Berlin, Allemagne)
Christophe Triscornia, 1992
Détermination de la polarité absolue d'un cristal de 2-Cyclooctylamino-5-Nitropyridine
sous la direction du Professeur Gervais Chapuis
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