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Liste des groupes d'espace

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Il existe 230 types de groupes d'espace en trois dimensions, dénommés par un index numérique et un symbole de Hermann-Mauguin, appelé aussi symbole international (abrégé, complet ou étendu). Le symbole est parfois donné avec des espaces pour une meilleure lisibilité. À chaque type de groupe ponctuel de symétrie cristallographique correspond un ou plusieurs types de groupe d'espace.

Dans la notation de Hermann-Mauguin, les groupes d'espace sont nommés par un symbole qui contient une lettre majuscule décrivant le type de réseau et, pour chaque direction de symétrie du réseau, les éléments de symétrie. Lorsque plusieurs éléments de symétrie coexistent le long d’une direction de symétrie, dans le symbole du groupe d’espace on en choisit un selon la règle de priorité suivante :

  • les axes de rotation sont prioritaires par rapport aux axes hélicoïdaux ayant la même composante de rotations ;
  • les miroirs sont choisis selon la priorité suivante : m>e>a,b,c>n>d.

Des exceptions existent toutefois, notamment dans le cas des groupes I222 vs. I212121 et de leur supergroupes cubiques I23 vs. I213. Dans ces groupes, un axe de rotation et un axe hélicoïdal coexistent le long des trois directions [100], [010], [001]. Dans I222 et I23 les axes de rotation se croisent en un point, alors que cela n’est pas vrai pour I212121 et I213. Pour différencier ces deux paires de groupes, la convention ci-dessous n’est pas suivie pour I212121 et I213.

Le plan de réflexion m est le seul que l'on peut trouver dans un groupe ponctuel. Dans un groupe d'espace, en revanche, on trouve aussi des miroirs translatoires ou plans de glissement, désignés par a, b ou c lorsque la direction de glissement est parallèle à un vecteur de base. Selon le choix de la maille, on trouve aussi le glissement n qui est un glissement le long de la moitié d'une diagonale d'une face de la maille, et le glissement d qui est le long d'un quart d'une diagonale d'une face ou dans l'espace de la maille unitaire. Le glissement d est souvent appelé le plan de glissement du diamant car il apparaît dans la structure de diamant.

  • , ou , plan de glissement de cette face le long de la moitié d'un vecteur de la maille unitaire perpendiculaire à la face.
  • , plan de glissement le long de la moitié de la diagonale d'une face.
  • , plan de glissement le long d'un quart de la diagonale d'une face.
  • , deux translations selon le même plan de glissement et une autre le long de la somme de deux vecteurs de la moitié de deux paramètres de la maille.

Un axe de rotation peut être remplacé par un axe hélicoïdal et est noté par le nombre n, qui correspond à l'angle de rotation de cet axe : . La longueur de la translation est alors ajoutée sous la forme d'un indice indiquant quelle est sa mesure le long de l'axe, c'est-à-dire la fraction du vecteur du paramètre de la maille parallèle. Par exemple, 21 est une rotation à 180 °, suivie d'une translation de ½ selon le vecteur de maille parallèle à l'axe de rotation. 31 correspond à une rotation de 120° suivie d'une translation de la moitié du vecteur de la maille parallèle à l'axe de rotation.

Les axes hélicoïdaux possibles sont: 21, 31, 32, 41, 42, 43, 61, 62, 63, 64 et 65.

Un type de groupe d'espace peut avoir jusqu'à trois symboles de Hermann-Mauguin :

  • le symbole court, qui ne montre le long de chaque direction de symétrie que le nombre indispensable d'éléments de symétrie pour générer et représenter le groupe ;
  • le symbole complet, qui montre chaque type d'élément de symétrie le long de chaque direction de symétrie ;
  • le symbole étendu, bâtit sur le symbole court mais qui montre les éléments parallèles entre eux.

Par exemple, le groupe nº 72 est représenté par le symbole court Ibam, le symbole complet I2/b2/a2/m et le symbole étendu ci-dessous.

I b a m
c c n

Dans la notation Schoenflies, le symbole d'un groupe d'espace est représenté par le symbole du groupe ponctuel correspondant avec un exposant supplémentaire. Cet exposant ne donne aucune information supplémentaire sur les éléments de symétrie du groupe d'espace. Il est lié à l'ordre dans lequel Shoenflies a décrit ces groupes d'espace.

Dans la notation Fedorov, le type de groupe d'espace est noté s (symmorphique), h (hémisymmorphique) ou a (asymmorphique). Cette lettre est suivie d'un nombre lié à l'ordre dans lequel Fedorov a décrit ces groupes d'espace. Les groupes d'espace qui correspondent au même groupe ponctuel peuvent être classés en symmorphiques (73), hémisymmorphiques (54) et asymmorphiques (103) :

  • dans les groupes symmorphiquse le groupe de symétrie du site de la position de Wyckoff de moindre multiplicité est isomorphe du groupe ponctuel; les symboles de ces groupes ne présentent, outre que la lettre indiquant le type de maille conventionnelle, que des éléments de symétrie sans translation, car les opérations correspondantes peuvent être choisies, avec les translations, comme générateurs du groupe d'espace ;
  • dans les groupes hémisymmorphiques, le groupe de symétrie du site de la position de Wyckoff de moindre multiplicité est un sous-groupe d'indice 2 du groupe correspondant dans le groupe symmorphique et ne contient que des opérations de première espèce ;
  • tous les autres groupes d'espace sont asymmorphiques.

Par exemple, pour le groupe ponctuel de symétrie 4/mmm :

  • les groupes d'espace symmorphiques sont P4/mmm (, 36s) et I4/mmm (, 37s) ;
  • les groupes d'espace hémisymmorphiques doivent contenir une combinaison axiale 422, ce sont P4/mcc (, 35h), P4/nbm (, 36h), P4/nnc (, 37h) et I4/mcm (, 38h).
Réseau de Bravais
triclinique (aP)
Système cristallin triclinique
Numéro Groupe ponctuel Symbole abrégé Symbole complet Schoenflies Fedorov Shubnikov
1 1 P1 P 1 1s
2 1 P1[1] P 1 2s
Réseaux de Bravais monocliniques
Simple
(mP)
Centré faces C
(mC)
Système cristallin monoclinique
Numéro Groupe ponctuel Nom abrégé Noms complets Schoenflies Fedorov Shubnikov
3 2 P2 P 1 2 1 P 1 1 2 3s
4 2 P21 P 1 21 1 P 1 1 21 1a
5 2 C2 C 1 2 1 B 1 1 2 4s
6 m Pm P 1 m 1 P 1 1 m 5s
7 m Pc P 1 c 1 P 1 1 b 1h
8 m Cm C 1 m 1 B 1 1 m 6s
9 m Cc C 1 c 1 B 1 1 b 2h
10 2/m P2/m P 1 2/m 1 P 1 1 2/m 7s
11 2/m P21/m P 1 21/m 1 P 1 1 21/m 2a
12 2/m C2/m C 1 2/m 1 B 1 1 2/m 8s
13 2/m P2/c P 1 2/c 1 P 1 1 2/b 3h
14 2/m P21/c[2] P 1 21/c 1 P 1 1 21/b 3a
15 2/m C2/c[3] C 1 2/c 1 B 1 1 2/b 4h
Réseaux de Bravais orthorhombiques
Primitif
(oP)
Centré
(oI)
centré faces C
(oC)
Faces centrées
(oF)
Système cristallin orthorhombique
Numéro Groupe ponctuel Symbole abrégé Symbole complet Schoenflies Fedorov Shubnikov
16 222 P222 P 2 2 2 9s
17 222 P2221 P 2 2 21 4a
18 222 P21212 P 21 21 2 7a
19 222 P212121 P 21 21 21 8a
20 222 C2221 C 2 2 21 5a
21 222 C222 C 2 2 2 10s
22 222 F222 F 2 2 2 12s
23 222 I222 I 2 2 2 11s
24 222 I212121 I 21 21 21 6a
25 mm2 Pmm2 P m m 2 13s
26 mm2 Pmc21 P m c 21 9a
27 mm2 Pcc2 P c c 2 5h
28 mm2 Pma2 P m a 2 6h
29 mm2 Pca21 P c a 21 11a
30 mm2 Pnc2 P n c 2 7h
31 mm2 Pmn21 P m n 21 10a
32 mm2 Pba2 P b a 2 9h
33 mm2 Pna21 P n a 21 12a
34 mm2 Pnn2 P n n 2 8h
35 mm2 Cmm2 C m m 2 14s
36 mm2 Cmc21 C m c 21 13a
37 mm2 Ccc2 C c c 2 10h
38 mm2 Amm2 A m m 2 15s
39 mm2 Aem2 A e m 2 11h
40 mm2 Ama2 A m a 2 12h
41 mm2 Aea2 A e a 2 13h
42 mm2 Fmm2 F m m 2 17s
43 mm2 Fdd2 F dd2 16h
44 mm2 Imm2 I m m 2 16s
45 mm2 Iba2 I b a 2 15h
46 mm2 Ima2 I m a 2 14h
47 Pmmm P 2/m 2/m 2/m 18s
48 Pnnn P 2/n 2/n 2/n 19h
49 Pccm P 2/c 2/c 2/m 17h
50 Pban P 2/b 2/a 2/n 18h
51 Pmma P 21/m 2/m 2/a 14a
52 Pnna P 2/n 21/n 2/a 17a
53 Pmna P 2/m 2/n 21/a 15a
54 Pcca P 21/c 2/c 2/a 16a
55 Pbam P 21/b 21/a 2/m 22a
56 Pccn P 21/c 21/c 2/n 27a
57 Pbcm [4] P 2/b 21/c 21/m 23a
58 Pnnm P 21/n 21/n 2/m 25a
59 Pmmn P 21/m 21/m 2/n 24a
60 Pbcn P 21/b 2/c 21/n 26a
61 Pbca P 21/b 21/c 21/a 29a
62 Pnma [5] P 21/n 21/m 21/a 28a
63 Cmcm[6] C 2/m 2/c 21/m 18a
64 Cmce[7] C 2/m 2/c 21/e 19a
65 Cmmm C 2/m 2/m 2/m 19s
66 Cccm C 2/c 2/c 2/m 20h
67 Cmme C 2/m 2/m 2/e 21h
68 Ccce C 2/c 2/c 2/e 22h
69 Fmmm F 2/m 2/m 2/m 21s
70 Fddd F 2/d 2/d 2/d 24h
71 Immm I 2/m 2/m 2/m 20s
72 Ibam I 2/b 2/a 2/m 23h
73 Ibca I 2/b 2/c 2/a 21a
74 Imma I 2/m 2/m 2/a 20a
Réseaux de Bravais tétragonaux
Primitif
(tP)
Centré
(tI)
Système cristallin tétragonal
Numéro Groupe ponctuel Symbole abrégé Symbole complet Schoenflies Fedorov Shubnikov
75 4 P4 P 4 22s
76 4 P41 P 41 30a
77 4 P42 P 42 33a
78 4 P43 P 43 31a
79 4 I4 I 4 23s
80 4 I41 I 41 32a
81 4 P4 P 4 26s
82 4 I4 I 4 27s
83 4/m P4/m P 4/m 28s
84 4/m P42/m P 42/m 41a
85 4/m P4/n P 4/n 29h
86 4/m P42/n P 42/n 42a
87 4/m I4/m I 4/m 29s
88 4/m I41/a I 41/a 40a
89 422 P422 P 4 2 2 30s
90 422 P4212 P4212 43a
91 422 P4122 P 41 2 2 44a
92 422 P41212 P 41 21 2 48a
93 422 P4222 P 42 2 2 47a
94 422 P42212 P 42 21 2 50a
95 422 P4322 P 43 2 2 45a
96 422 P43212 P 43 21 2 49a
97 422 I422 I 4 2 2 31s
98 422 I4122 I 41 2 2 46a
99 4mm P4mm P 4 m m 24s
100 4mm P4bm P 4 b m 26h
101 4mm P42cm P 42 c m 37a
102 4mm P42nm P 42 n m 38a
103 4mm P4cc P 4 c c 25h
104 4mm P4nc P 4 n c 27h
105 4mm P42mc P 42 m c 36a
106 4mm P42bc P 42 b c 39a
107 4mm I4mm I 4 m m 25s
108 4mm I4cm I 4 c m 28h
109 4mm I41md I 41 m d 34a
110 4mm I41cd I 41 c d 35a
111 42m P42m P 4 2 m 32s
112 42m P42c P 4 2 c 30h
113 42m P421m P 4 21 m 52a
114 42m P421c P 4 21 c 53a
115 42m P4m2 P 4 m 2 33s
116 42m P4c2 P 4 c 2 31h
117 42m P4b2 P 4 b 2 32h
118 42m P4n2 P 4 n 2 33h
119 42m I4m2 I 4 m 2 35s
120 42m I4c2 I 4 c 2 34h
121 42m I42m I 4 2 m 34s
122 42m I42d I 4 2 d 51a
123 4/m 2/m 2/m P4/mmm P 4/m 2/m 2/m 36s
124 4/m 2/m 2/m P4/mcc P 4/m 2/c 2/c 35h
125 4/m 2/m 2/m P4/nbm P 4/n 2/b 2/m 36h
126 4/m 2/m 2/m P4/nnc P 4/n 2/n 2/c 37h
127 4/m 2/m 2/m P4/mbm P 4/m 21/b 2/m 54a
128 4/m 2/m 2/m P4/mnc P 4/m 21/n 2/c 56a
129 4/m 2/m 2/m P4/nmm P 4/n 21/m 2/m 55a
130 4/m 2/m 2/m P4/ncc P 4/n 21/c 2/c 57a
131 4/m 2/m 2/m P42/mmc P 42/m 2/m 2/c 60a
132 4/m 2/m 2/m P42/mcm P 42/m 2/c 2/m 61a
133 4/m 2/m 2/m P42/nbc P 42/n 2/b 2/c 63a
134 4/m 2/m 2/m P42/nnm P 42/n 2/n 2/m 62a
135 4/m 2/m 2/m P42/mbc P 42/m 21/b 2/c 66a
136 4/m 2/m 2/m P42/mnm P 42/m 21/n 2/m 65a
137 4/m 2/m 2/m P42/nmc P 42/n 21/m 2/c 67a
138 4/m 2/m 2/m P42/ncm P 42/n 21/c 2/m 65a
139 4/m 2/m 2/m I4/mmm I 4/m 2/m 2/m 37s
140 4/m 2/m 2/m I4/mcm I 4/m 2/c 2/m 38h
141 4/m 2/m 2/m I41/amd I 41/a 2/m 2/d 59a
142 4/m 2/m 2/m I41/acd I 41/a 2/c 2/d 58a
Réseaux de Bravais rhomboédrique et hexagonal
Rhomboédrique
(hR)
Hexagonal
(hP)
Système cristallin trigonal
Numéro Groupe ponctuel Symbole abrégé Symbole complet Schoenflies Fedorov Shubnikov
143 3 P3 P 3 38s
144 3 P31 P 31 68a
145 3 P32 P 32 69a
146 3 R3 R 3 39s
147 3 P3 P 3 51s
148 3 R3 R 3 52s
149 32 P312 P 3 1 2 45s
150 32 P321 P 3 2 1 44s
151 32 P3112 P 31 1 2 72a
152 32 P3121 P 31 2 1 70a
153 32 P3212 P 32 1 2 73a
154 32 P3221 P 32 2 1 71a
155 32 R32 R 3 2 46s
156 3m P3m1 P 3 m 1 40s
157 3m P31m P 3 1 m 41s
158 3m P3c1 P 3 c 1 39h
159 3m P31c P 3 1 c 40h
160 3m R3m R 3 m 42s
161 3m R3c R 3 c 41h
162 3 2/m P31m P 3 1 2/m 56s
163 3 2/m P31c P 3 1 2/c 46h
164 3 2/m P3m1 P 3 2/m 1 55s
165 3 2/m P3c1 P 3 2/c 1 45h
166 3 2/m R3m R 3 2/m 57s
167 3 2/m R3c R 3 2/c 47h
Réseau de Bravais
hexagonal (hP)
Système cristallin hexagonal
Numéro Groupe ponctuel Symbole abrégé Symbole complet Schoenflies Fedorov Shubnikov
168 6 P6 P 6 49s
169 6 P61 P 61 74a
170 6 P65 P 65 75a
171 6 P62 P 62 76a
172 6 P64 P 64 77a
173 6 P63 P 63 78a
174 6 P6 P 6 43s
175 6/m P6/m P 6/m 53s
176 6/m P63/m P 63/m 81a
177 622 P622 P 6 2 2 54s
178 622 P6122 P 61 2 2 82a
179 622 P6522 P 65 2 2 83a
180 622 P6222 P 62 2 2 84a
181 622 P6422 P 64 2 2 85a
182 622 P6322 P 63 2 2 86a
183 6mm P6mm P 6 m m 50s
184 6mm P6cc P 6 c c 44h
185 6mm P63cm P 63 c m 80a
186 6mm P63mc P 63 m c 79a
187 6m2 P6m2 P 6 m 2 48s
188 6m2 P6c2 P 6 c 2 43h
189 6m2 P62m P 6 2 m 47s
190 6m2 P62c P 6 2 c 42h
191 6/m 2/m 2/m P6/mmm P 6/m 2/m 2/m 58s
192 6/m 2/m 2/m P6/mcc P 6/m 2/c 2/c 48h
193 6/m 2/m 2/m P63/mcm P 63/m 2/c 2/m 87a
194 6/m 2/m 2/m P63/mmc P 63/m 2/m 2/c 88a
Réseaux de Bravais cubiques
Primitif
(cP)
Centré
(cI)
Faces centrées
(cF)
(221) chlorure de césium. Deux couleurs différentes pour deux types d'atome différents.
(216) sphalérite
(223) structure de Weaire-Phelan
Système cristallin cubique
Numéro Groupe ponctuel Symbole abrégé Symbole complet Schoenflies Fedorov Shubnikov Fibrifold
195 23 P23 P 2 3 59s 2o
196 23 F23 F 2 3 61s 1o
197 23 I23 I 2 3 60s 4oo
198 23 P213 P 21 3 89a 1o/4
199 23 I213 I 21 3 90a 2o/4
200 2/m 3 Pm3 P 2/m 3 62s 4
201 2/m 3 Pn3 P 2/n 3 49h 4+o
202 2/m 3 Fm3 F 2/m 3 64s 2
203 2/m 3 Fd3 F 2/d 3 50h 2+o
204 2/m 3 Im3 I 2/m 3 63s 8−o
205 2/m 3 Pa3 P 21/a 3 91a 2/4
206 2/m 3 Ia3 I 21/a 3 92a 4/4
207 432 P432 P 4 3 2 68s 4−o
208 432 P4232 P 42 3 2 98a 4+
209 432 F432 F 4 3 2 70s 2−o
210 432 F4132 F 41 3 2 97a 2+
211 432 I432 I 4 3 2 69s 8+o
212 432 P4332 P 43 3 2 94a 2+/4
213 432 P4132 P 41 3 2 95a 2+/4
214 432 I4132 I 41 3 2 96a 4+/4
215 43m P43m P 4 3 m 65s 2o:2
216 43m F43m F 4 3 m 67s 1o:2
217 43m I43m I 4 3 m 66s 4o:2
218 43m P43n P 4 3 n 51h 4o
219 43m F43c F 4 3 c 52h 2oo
220 43m I43d I 4 3 d 93a 4o/4
221 4/m 3 2/m Pm3m P 4/m 3 2/m 71s 4:2
222 4/m 3 2/m Pn3n P 4/n 3 2/n 53h 8oo
223 4/m 3 2/m Pm3n P 42/m 3 2/n 102a 8o
224 4/m 3 2/m Pn3m P 42/n 3 2/m 103a 4+:2
225 4/m 3 2/m Fm3m F 4/m 3 2/m 73s 2:2
226 4/m 3 2/m Fm3c F 4/m 3 2/c 54h 4−−
227 4/m 3 2/m Fd3m F 41/d 3 2/m 100a 2+:2
228 4/m 3 2/m Fd3c F 41/d 3 2/c 101a 4++
229 4/m 3 2/m Im3m I 4/m 3 2/m 72s 8o:2
230 4/m 3 2/m Ia3d I 41/a 3 2/d 99a 8o/4

Notes et références

[modifier | modifier le code]
  1. parfois noté C1
  2. ou P21/a, P21/n
  3. parfois noté I2/a ou C2/n
  4. ou Pbnm
  5. ou Pnam
  6. ou Ccmm
  7. ou Cmca

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