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.

Symboles

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.

Ibam
ccn

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
NuméroGroupe ponctuelSymbole abrégéSymbole completSchoenfliesFedorovShubnikov
11P1P 1 1s
21P1[1]P 1 2s
Réseaux de Bravais monocliniques
Simple
(mP)
Centré faces C
(mC)
Système cristallin monoclinique
NuméroGroupe ponctuelNom abrégéNoms completsSchoenfliesFedorovShubnikov
32P2P 1 2 1P 1 1 2 3s
42P21P 1 21 1P 1 1 21 1a
52C2C 1 2 1B 1 1 2 4s
6mPmP 1 m 1P 1 1 m 5s
7mPcP 1 c 1P 1 1 b 1h
8mCmC 1 m 1B 1 1 m 6s
9mCcC 1 c 1B 1 1 b 2h
102/mP2/mP 1 2/m 1P 1 1 2/m 7s
112/mP21/mP 1 21/m 1P 1 1 21/m 2a
122/mC2/mC 1 2/m 1B 1 1 2/m 8s
132/mP2/cP 1 2/c 1P 1 1 2/b 3h
142/mP21/c[2]P 1 21/c 1P 1 1 21/b 3a
152/mC2/c[3]C 1 2/c 1B 1 1 2/b 4h
Réseaux de Bravais orthorhombiques
Primitif
(oP)
Centré
(oI)
centré faces C
(oC)
Faces centrées
(oF)
Système cristallin orthorhombique
NuméroGroupe ponctuelSymbole abrégéSymbole completSchoenfliesFedorovShubnikov
16222P222P 2 2 2 9s
17222P2221P 2 2 21 4a
18222P21212P 21 21 2 7a
19222P212121P 21 21 21 8a
20222C2221C 2 2 21 5a
21222C222C 2 2 2 10s
22222F222F 2 2 2 12s
23222I222I 2 2 2 11s
24222I212121I 21 21 21 6a
25mm2Pmm2P m m 2 13s
26mm2Pmc21P m c 21 9a
27mm2Pcc2P c c 2 5h
28mm2Pma2P m a 2 6h
29mm2Pca21P c a 21 11a
30mm2Pnc2P n c 2 7h
31mm2Pmn21P m n 21 10a
32mm2Pba2P b a 2 9h
33mm2Pna21P n a 21 12a
34mm2Pnn2P n n 2 8h
35mm2Cmm2C m m 2 14s
36mm2Cmc21C m c 21 13a
37mm2Ccc2C c c 2 10h
38mm2Amm2A m m 2 15s
39mm2Aem2A e m 2 11h
40mm2Ama2A m a 2 12h
41mm2Aea2A e a 2 13h
42mm2Fmm2F m m 2 17s
43mm2Fdd2F dd2 16h
44mm2Imm2I m m 2 16s
45mm2Iba2I b a 2 15h
46mm2Ima2I m a 2 14h
47 PmmmP 2/m 2/m 2/m 18s
48 PnnnP 2/n 2/n 2/n 19h
49 PccmP 2/c 2/c 2/m 17h
50 PbanP 2/b 2/a 2/n 18h
51 PmmaP 21/m 2/m 2/a 14a
52 PnnaP 2/n 21/n 2/a 17a
53 PmnaP 2/m 2/n 21/a 15a
54 PccaP 21/c 2/c 2/a 16a
55 PbamP 21/b 21/a 2/m 22a
56 PccnP 21/c 21/c 2/n 27a
57 Pbcm [4]P 2/b 21/c 21/m 23a
58 PnnmP 21/n 21/n 2/m 25a
59 PmmnP 21/m 21/m 2/n 24a
60 PbcnP 21/b 2/c 21/n 26a
61 PbcaP 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 CmmmC 2/m 2/m 2/m 19s
66 CccmC 2/c 2/c 2/m 20h
67 CmmeC 2/m 2/m 2/e 21h
68 CcceC 2/c 2/c 2/e 22h
69 FmmmF 2/m 2/m 2/m 21s
70 FdddF 2/d 2/d 2/d 24h
71 ImmmI 2/m 2/m 2/m 20s
72 IbamI 2/b 2/a 2/m 23h
73 IbcaI 2/b 2/c 2/a 21a
74 ImmaI 2/m 2/m 2/a 20a
Réseaux de Bravais tétragonaux
Primitif
(tP)
Centré
(tI)
Système cristallin tétragonal
NuméroGroupe ponctuelSymbole abrégéSymbole completSchoenfliesFedorovShubnikov
754P4P 4 22s
764P41P 41 30a
774P42P 42 33a
784P43P 43 31a
794I4I 4 23s
804I41I 41 32a
814P4P 4 26s
824I4I 4 27s
834/mP4/mP 4/m 28s
844/mP42/mP 42/m 41a
854/mP4/nP 4/n 29h
864/mP42/nP 42/n 42a
874/mI4/mI 4/m 29s
884/mI41/aI 41/a 40a
89422P422P 4 2 2 30s
90422P4212P4212 43a
91422P4122P 41 2 2 44a
92422P41212P 41 21 2 48a
93422P4222P 42 2 2 47a
94422P42212P 42 21 2 50a
95422P4322P 43 2 2 45a
96422P43212P 43 21 2 49a
97422I422I 4 2 2 31s
98422I4122I 41 2 2 46a
994mmP4mmP 4 m m 24s
1004mmP4bmP 4 b m 26h
1014mmP42cmP 42 c m 37a
1024mmP42nmP 42 n m 38a
1034mmP4ccP 4 c c 25h
1044mmP4ncP 4 n c 27h
1054mmP42mcP 42 m c 36a
1064mmP42bcP 42 b c 39a
1074mmI4mmI 4 m m 25s
1084mmI4cmI 4 c m 28h
1094mmI41mdI 41 m d 34a
1104mmI41cdI 41 c d 35a
11142mP42mP 4 2 m 32s
11242mP42cP 4 2 c 30h
11342mP421mP 4 21 m 52a
11442mP421cP 4 21 c 53a
11542mP4m2P 4 m 2 33s
11642mP4c2P 4 c 2 31h
11742mP4b2P 4 b 2 32h
11842mP4n2P 4 n 2 33h
11942mI4m2I 4 m 2 35s
12042mI4c2I 4 c 2 34h
12142mI42mI 4 2 m 34s
12242mI42dI 4 2 d 51a
1234/m 2/m 2/mP4/mmmP 4/m 2/m 2/m 36s
1244/m 2/m 2/mP4/mccP 4/m 2/c 2/c 35h
1254/m 2/m 2/mP4/nbmP 4/n 2/b 2/m 36h
1264/m 2/m 2/mP4/nncP 4/n 2/n 2/c 37h
1274/m 2/m 2/mP4/mbmP 4/m 21/b 2/m 54a
1284/m 2/m 2/mP4/mncP 4/m 21/n 2/c 56a
1294/m 2/m 2/mP4/nmmP 4/n 21/m 2/m 55a
1304/m 2/m 2/mP4/nccP 4/n 21/c 2/c 57a
1314/m 2/m 2/mP42/mmcP 42/m 2/m 2/c 60a
1324/m 2/m 2/mP42/mcmP 42/m 2/c 2/m 61a
1334/m 2/m 2/mP42/nbcP 42/n 2/b 2/c 63a
1344/m 2/m 2/mP42/nnmP 42/n 2/n 2/m 62a
1354/m 2/m 2/mP42/mbcP 42/m 21/b 2/c 66a
1364/m 2/m 2/mP42/mnmP 42/m 21/n 2/m 65a
1374/m 2/m 2/mP42/nmcP 42/n 21/m 2/c 67a
1384/m 2/m 2/mP42/ncmP 42/n 21/c 2/m 65a
1394/m 2/m 2/mI4/mmmI 4/m 2/m 2/m 37s
1404/m 2/m 2/mI4/mcmI 4/m 2/c 2/m 38h
1414/m 2/m 2/mI41/amdI 41/a 2/m 2/d 59a
1424/m 2/m 2/mI41/acdI 41/a 2/c 2/d 58a
Réseaux de Bravais rhomboédrique et hexagonal
Rhomboédrique
(hR)
Hexagonal
(hP)
Système cristallin trigonal
NuméroGroupe ponctuelSymbole abrégéSymbole completSchoenfliesFedorovShubnikov
1433P3P 3 38s
1443P31P 31 68a
1453P32P 32 69a
1463R3R 3 39s
1473P3P 3 51s
1483R3R 3 52s
14932P312P 3 1 2 45s
15032P321P 3 2 1 44s
15132P3112P 31 1 2 72a
15232P3121P 31 2 1 70a
15332P3212P 32 1 2 73a
15432P3221P 32 2 1 71a
15532R32R 3 2 46s
1563mP3m1P 3 m 1 40s
1573mP31mP 3 1 m 41s
1583mP3c1P 3 c 1 39h
1593mP31cP 3 1 c 40h
1603mR3mR 3 m 42s
1613mR3cR 3 c 41h
1623 2/mP31mP 3 1 2/m 56s
1633 2/mP31cP 3 1 2/c 46h
1643 2/mP3m1P 3 2/m 1 55s
1653 2/mP3c1P 3 2/c 1 45h
1663 2/mR3mR 3 2/m 57s
1673 2/mR3cR 3 2/c 47h
Réseau de Bravais
hexagonal (hP)
Système cristallin hexagonal
NuméroGroupe ponctuelSymbole abrégéSymbole completSchoenfliesFedorovShubnikov
1686P6P 6 49s
1696P61P 61 74a
1706P65P 65 75a
1716P62P 62 76a
1726P64P 64 77a
1736P63P 63 78a
1746P6P 6 43s
1756/mP6/mP 6/m 53s
1766/mP63/mP 63/m 81a
177622P622P 6 2 2 54s
178622P6122P 61 2 2 82a
179622P6522P 65 2 2 83a
180622P6222P 62 2 2 84a
181622P6422P 64 2 2 85a
182622P6322P 63 2 2 86a
1836mmP6mmP 6 m m 50s
1846mmP6ccP 6 c c 44h
1856mmP63cmP 63 c m 80a
1866mmP63mcP 63 m c 79a
1876m2P6m2P 6 m 2 48s
1886m2P6c2P 6 c 2 43h
1896m2P62mP 6 2 m 47s
1906m2P62cP 6 2 c 42h
1916/m 2/m 2/mP6/mmmP 6/m 2/m 2/m 58s
1926/m 2/m 2/mP6/mccP 6/m 2/c 2/c 48h
1936/m 2/m 2/mP63/mcmP 63/m 2/c 2/m 87a
1946/m 2/m 2/mP63/mmcP 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
NuméroGroupe ponctuelSymbole abrégéSymbole completSchoenfliesFedorovShubnikovFibrifold
19523P23P 2 3 59s 2o
19623F23F 2 3 61s 1o
19723I23I 2 3 60s 4oo
19823P213P 21 3 89a 1o/4
19923I213I 21 3 90a 2o/4
2002/m 3Pm3P 2/m 3 62s 4
2012/m 3Pn3P 2/n 3 49h 4+o
2022/m 3Fm3F 2/m 3 64s 2
2032/m 3Fd3F 2/d 3 50h 2+o
2042/m 3Im3I 2/m 3 63s 8−o
2052/m 3Pa3P 21/a 3 91a 2/4
2062/m 3Ia3I 21/a 3 92a 4/4
207432P432P 4 3 2 68s 4−o
208432P4232P 42 3 2 98a 4+
209432F432F 4 3 2 70s 2−o
210432F4132F 41 3 2 97a 2+
211432I432I 4 3 2 69s 8+o
212432P4332P 43 3 2 94a 2+/4
213432P4132P 41 3 2 95a 2+/4
214432I4132I 41 3 2 96a 4+/4
21543mP43mP 4 3 m 65s 2o:2
21643mF43mF 4 3 m 67s 1o:2
21743mI43mI 4 3 m 66s 4o:2
21843mP43nP 4 3 n 51h 4o
21943mF43cF 4 3 c 52h 2oo
22043mI43dI 4 3 d 93a 4o/4
2214/m 3 2/mPm3mP 4/m 3 2/m 71s 4:2
2224/m 3 2/mPn3nP 4/n 3 2/n 53h 8oo
2234/m 3 2/mPm3nP 42/m 3 2/n 102a 8o
2244/m 3 2/mPn3mP 42/n 3 2/m 103a 4+:2
2254/m 3 2/mFm3mF 4/m 3 2/m 73s 2:2
2264/m 3 2/mFm3cF 4/m 3 2/c 54h 4−−
2274/m 3 2/mFd3mF 41/d 3 2/m 100a 2+:2
2284/m 3 2/mFd3cF 41/d 3 2/c 101a 4++
2294/m 3 2/mIm3mI 4/m 3 2/m 72s 8o:2
2304/m 3 2/mIa3dI 41/a 3 2/d 99a 8o/4

Notes et références

Voir aussi

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