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La structure secrète des pérovskites : pourquoi cette forme cristalline est-elle si spéciale ?
Dans le monde scientifique, la pérovskite a attiré l'attention d'innombrables chercheurs grâce à sa structure cristalline extraordinaire. En tant que type de pérovskite composé de pérovskite minérale, la pérovskite possède des propriétés uniques qui en font un matériau important dans la science moderne des matériaux et la recherche spatiale.
La formule chimique de la pérovskite est CaTiO3. Le caractère unique de cette structure réside dans sa forte accordabilité, qui permet à de nombreux cations différents d'y être intégrés, formant ainsi une variété de matériaux d'ingénierie.
Contexte historique
La découverte de la pérovskite remonte à 1839, lorsque le minéralogiste allemand Gustav Rose l'a découverte dans les montagnes de l'Oural en Russie et lui a donné le nom du minéralogiste russe Lev Perot. Ce n'est qu'en 1926 que Victor Goldschmidt a décrit pour la première fois la remarquable structure cristalline de la pérovskite, et en 1945, Helen Dick Megaw a utilisé les données de diffraction des rayons X pour approfondir la confirmation de la structure.
l'existence et la distribution de la pérovskite
Le minerai ostéotique Fluster se trouve principalement dans les roches souterraines de la Terre, en particulier dans les roches silicatées et les roches riches en calcium des montagnes de Chimbin. Sa forme est généralement constituée de petits cristaux irréguliers ou sous-régulateurs, se remplissant entre les silicates formés par les roches. En plus de la terre, le minerai d'oligitucta se trouve également dans certaines météorites, notamment dans les corps faisant face à des sacs riches en calcium et en aluminium.
Dans les étoiles et les naines brunes, la formation de particules de pérovskite entraîne la consommation d'oxyde de titane dans la photosphère, ce qui augmente encore l'importance des pérovskites en astronomie.
Propriétés physiques
Les propriétés physiques des pérovskites sont tout aussi convaincantes. Sa structure cristalline appartient à l'espace PBNM, présentant des formes presque cubiques. Le cation a-bits dans la pérovskite est généralement des éléments de métal de sol alcalin ou de terres rares, tandis que le B est une variété de métaux de transition. Cette caractéristique structurelle permet aux pérovskites d’avoir une large gamme de stabilité, en particulier dans les applications de résistance aux roches aurifères.
Dérivés de pérovskite
La diversité des pérovskites ne se limite pas à leurs composants de base mais comprend également divers dérivés. La formule chimique de la pérovskite double est A'A"B'B"O6. La moitié des positions B de cette structure sont remplacées pour former une variété de propriétés électriques et optiques. Les propriétés électriques et le potentiel d’application de ces structures ont conduit à des recherches approfondies sur les matériaux électroniques et solaires.
Pour les pérovskites de faible dimension, lorsque les cations du site A sont petits, une structure 3D se forme, et lorsque les cations du site A sont grands, une structure en flocons 2D peut se former.
Exploration future
Grâce à une étude approfondie de la structure de la pérovskite, les scientifiques ont découvert qu'elle présente un potentiel dans de nombreuses technologies émergentes, notamment dans les cellules solaires et les appareils électroniques. Par conséquent, l’exploration de sa structure et de ses applications est devenue un sujet brûlant dans la science actuelle des matériaux. Quel potentiel inexploité cache la structure secrète de la pérovskite, et pourrait-elle jouer un rôle plus important dans la technologie future ?
