Pyrochlore

Les pyrochlores sont une famille de matériaux qui ont la même structure cristalline, mais avec différentes compositions chimiques. Le réseau cristallin prend la forme d'une maille cubique à faces centrées, et leur composition chimique est (avec A et B des métaux). De par leur grande diversité chimique, ils ont de nombreuses applications technologiques, comme la conduction ionique, la neutralisation des déchets nucléaires, les recouvrements de protection à haute température, les batteries d'oxyde solides, les conducteurs ioniques et électriques[1],[2].

Découverte et étymologie

Ces composés ont d'abord été découvert en Norvège, dans les mines de Stavern, Larvik et Vestfold. Leur nom provient de la superposition des mots grecs πῦρ et χλωρός, signifiant respectivement feu et vert, car ils produisent généralement une flamme verte lors de leur combustion[3].

Structure cristalline

Les pyrochlores ont comme structure cristalline la structure (Fd3m). Il s'agit d'un réseau cristallin ayant comme maille élémentaire une maille cubique à faces centrées. Leur formule chimique prend normalement la forme , mais on les retrouve également sous la forme . Leur structure est un dérivé de la structure fluorite ( = , avec les cations A et B qui s'interchangent le long du plan cristallin [110]). Le manque d'oxygène par rapport à la structure flurorite est comblé par l'interstice tétraédrique entre deux cations B voisins. Ces systèmes sont sujets de par leur structure à une frustration géométrique, menant à des phénomènes magnétiques intéressants.

De par leur structure, les pyrochlores peuvent avoir une variété de propriétés physiques, pouvant aller des isolants électriques () aux conducteurs ioniques (), aux conducteurs métalliques (), aux systèmes mixtes ioniques et métalliques (), aux systèmes de glace de spin () et aux matériaux supraconducteurs ()[4].

Références
  1. François Farges, À la découverte des minéraux et pierres précieuses : Minéraux et gemmes, sachez les reconnaître, Dunod, , 224 p. (ISBN 978-2-10-077787-7 et 2-10-077787-4)
  2. (en) « Pyrochlore », sur RRuff database
  3. (en) « Pyrochlore Group: Pyrochlore Group mineral information and data », sur mindat.org
  4. (en) M. A. Subramanian, G. Aravamudan et G. V. Subba Rao, « Oxide pyrochlores — A review », Progress in Solid State Chemistry, vol. 15, no 2,‎ , p. 55–143

Voir aussi
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