APPLICATIONS DE L'EFFET RAMAN EN CRISTALLOGRAPHIE

De nombreux auteurs ont, ces dernières années, déterminé le nombre et la nature des fréquences Raman qui peuvent apparaître dans un cristal. Le résultat de ces travaux se trouve, par exemple, dans les livres de J.-P. Mathieu (1) ou de Barriol (2).

La vérification de cette classification, effectuée sur plus de 250 clichés différents, en a montré la valeur. Bien que certaines anomalies, nous en rencontrerons des exemples au cours de ce travail, restent encore inexpliquées, on peut dire que les résultats expérimentaux concordent, en grande majorité, avec ceux que la théorie laisse prévoir.

Les conséquences qui résultent de l'étude du spectre Raman d'un cristal sont nombreuses :

1° La forme des tableaux d'intensité observée dépend de l'orientation des ions ou des molécules dans le cristal. On a donc à une méthode permettant de vérifier les résultats obtenus à parlir des rayons X. Il faut d’ailleurs constater que jusqu'à présent ces résultats ont toujours été confirmés.

Par contre, dans le cas où les ravons.X sont incapables de mettre en évidence un léger abaissement de symétrie, ou lorsqu'on a affaire à des atomes d'hydrogène qui ont un pouvoir diffusant trop faible pour être décelés, l'effet Raman peut apporter des renseignements nouveaux. C'est ainsi qu'il est théoriquement possible de déterminer l'orientation des molécules d’eau dans un eristal.

2° L'effet Raman permet de mettre en évidence les forces qui s'exercent entre les ions ou les molécules d'un cristal. Il a en particulier permis de nombreuses études sur la liaison hydrogène. Du fait que ces ions où ces molécules occupent des positions bien déterminées, on peut avoir l'espoir d'obtenir, plus facilement que dans les liquides, des conclusions quantitatives.

3° À l'aide du spectre de basse fréquence, on peut préciser les mouvements elfectués par les ions ou les molécules autour de leur position d'équilibre. On peut également, dans certains cas simples, déterminer les constantes élastiques du cristal à partir de son spectre de translation.

Quel que soit le but poursuivi, on ne peut espérer obtenir des résultats intéressants que lorsque la structure du cristal est élucidée et que ses propriétés physiques sont bien connues. C'est la raison pour laquelle nous avons choisi, pour lustrer ces considérations générales, l'étude des spectres de certains cristaux ferroélectriques : le sel de Seignette (tartrate double’ de sodium et de potassium, # H,0) et les monophosphates de potassium et d'ammonium.

Tous ces cristaux possèdent de courtes liaisons hydrogène

de type O-H...0.

Cuarirre Il