Séléniure de bismuth

Le séléniure de bismuth, ou séléniure de bismuth(III), est un composé chimique de formule Bi₂Se₃. Il se présente sous la forme d'une poudre couleur anthracite dont les cristaux présentent des surfaces à l'éclat métallique. C'est un matériau semi-conducteur et thermoélectrique[3]. Il appartenant au système réticulaire trigonal, groupe d'espace R3m (n^o 166). On connaît également une forme orthorhombique du groupe d'espace Pnma (n^o 62) semblable au sulfure de bismuth(III) (en) Bi₂S₃.

__ Bi³⁺ __ Se^2–
Structure cristalline du séléniure de bismuth

Identification

N^o CAS

12068-69-8

N^o ECHA

100.031.901

N^o CE

235-104-7

Propriétés chimiques

Bi₂Se₃

654,84 ± 0,09 g/mol
Bi 63,83 %, Se 36,17 %,

Précautions

SGH[2]

Danger

H373, H410, P261, P273, P311, P301+P310 et P501

Transport[2]

-

3283

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Bien que le séléniure de bismuth parfaitement stœchiométrique soit normalement semiconducteur, avec une bande interdite large d'environ 0,3 eV, les lacunes de sélénium naturellement présentes dans le cristal agissent comme des donneurs d'électrons, de sorte que le matériau présente généralement le comportement d'un semi-métal[4].

Le séléniure de bismuth présente également les propriétés d'un isolant topologique, dans lequel les surfaces sont conductrices de l'électricité tandis que le matériau lui-même est isolant[5].

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
Fiche Sigma-Aldrich du composé Bismuth(III) selenide, consultée le 2 avril 2018.
(en) S. K. Mishra, S. Satpathy et O. Jepsend, « Electronic structure and thermoelectric properties of bismuth telluride and bismuth selenide », Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 9, n^o 2,‎ janvier 1997, p. 461-470 (DOI 10.1088/0953-8984/9/2/014, Bibcode 1997JPCM....9..461M, lire en ligne)
(en) Y. S. Hor, A. Richardella, P. Roushan, Y. Xia, J. G. Checkelsky, A. Yazdani, M. Z. Hasan, N. P. Ong et R. J. Cava, « p-type Bi₂Se₃ for topological insulator and low-temperature thermoelectric applications », Physical Review B, vol. 79, n^o 19,‎ 21 mai 2009, article n^o 195208 (DOI 10.1103/PhysRevB.79.195208, Bibcode 2009PhRvB..79s5208H, lire en ligne)
(en) D. Hsieh, Y. Xia, D. Qian, L. Wray, J. H. Dil, F. Meier, J. Osterwalder, L. Patthey, J. G. Checkelsky, N. P. Ong, A. V. Fedorov, H. Lin, A. Bansil, D. Grauer, Y. S. Hor, R. J. Cava et M. Z. Hasan, « A tunable topological insulator in the spin helical Dirac transport regime », Nature, vol. 460, n^o 7259,‎ 20 juillet 2009, p. 1101-1105 (PMID 19620959, DOI 10.1038/nature08234, Bibcode 2009Natur.460.1101H, lire en ligne)

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[sa-2] Fiche Sigma-Aldrich du composé Bismuth(III) selenide, consultée le 2 avril 2018.

[10.1088/0953-8984/9/2/014-3] (en) S. K. Mishra, S. Satpathy et O. Jepsend, « Electronic structure and thermoelectric properties of bismuth telluride and bismuth selenide », Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 9, n^o 2,‎ janvier 1997, p. 461-470 (DOI 10.1088/0953-8984/9/2/014, Bibcode 1997JPCM....9..461M, lire en ligne)

[10.1103/PhysRevB.79.195208-4] (en) Y. S. Hor, A. Richardella, P. Roushan, Y. Xia, J. G. Checkelsky, A. Yazdani, M. Z. Hasan, N. P. Ong et R. J. Cava, « p-type Bi₂Se₃ for topological insulator and low-temperature thermoelectric applications », Physical Review B, vol. 79, n^o 19,‎ 21 mai 2009, article n^o 195208 (DOI 10.1103/PhysRevB.79.195208, Bibcode 2009PhRvB..79s5208H, lire en ligne)

[10.1038/nature08234-5] (en) D. Hsieh, Y. Xia, D. Qian, L. Wray, J. H. Dil, F. Meier, J. Osterwalder, L. Patthey, J. G. Checkelsky, N. P. Ong, A. V. Fedorov, H. Lin, A. Bansil, D. Grauer, Y. S. Hor, R. J. Cava et M. Z. Hasan, « A tunable topological insulator in the spin helical Dirac transport regime », Nature, vol. 460, n^o 7259,‎ 20 juillet 2009, p. 1101-1105 (PMID 19620959, DOI 10.1038/nature08234, Bibcode 2009Natur.460.1101H, lire en ligne)