An equilibrium theory of polytypism

Résumé En Fr

We show that statistical mechanical models with short range competing interactions, the axial Ising models, have equilibrium phase diagrams which mirror many of the features of polytypism. In particular (because of a subtle balance between energy and entropy), phases of arbitrarily long wavelength can result from interactions extending only to second neighbours. We describe the phase diagrams of axial Ising models with interactions up to third neighbours and discuss their relation to polytypism in silicon carbide, cadmium iodide, the spinelloids and other mineral phases.

Nous montrons que les modèles de mécanique statistique avec interactions à courte distance, les modèles axiaux d'Ising, ont des diagrammes de phases à l'équilibre qui reflètent de nombreuses caractéristiques du polytypisme. En particulier (du fait de l'équilibre subtil entre énergie et entropie), les phases d'arbitrairement longues longueurs d'onde peuvent résulter des interactions s 'étendant seulement aux seconds voisins. Nous décrivons les diagrammes de phases des modèles d'Ising axiaux avec des interactions jusqu'au troisième voisin, et nous discutons leurs relations avec le polytypisme du carbure de silicium, de l'iodure de cadmium, des spinelloïdes et d'autres phases minérales.