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Intermétalliques : Zintl Phases & Heusler Structures

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Description

Cette séance de cours couvre les phases de Zintl, telles que les intermétalliques Ca-Si, avec des composants anioniques formant des couches ou des chaînes entourées de cations. Il traite également de la stabilité thermique des phases de Zintl et de la formation d'amas dans les composés A1-B1/B2. En outre, il explore les phases Heusler et demi-Heusler, où des cellules unitaires plus grandes et des structures spécifiques sont observées, conduisant à la classification des composés en tant que phases Heusler-alliages ou demi-Heusler. La séance de cours explore les propriétés électriques, magnétiques et thermoélectriques des alliages Heusler, ainsi que leur comportement en fonction du nombre d'électrons de valence, y compris les alliages à mémoire de forme et les isolants topologiques.

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Concepts associés (32)

Composé intermétallique

Un composé intermétallique, ou semi-métallique, est l'association de métaux ou de métalloïdes par une liaison chimique. Le composé est formé à une composition précise (composé stœchiométrique) ou dans un domaine de composition (composé non stœchiométrique) défini et distinct des domaines de solutions solides composés d'éléments purs. Il se forme également sous certaines conditions de pression et de température. La structure des intermétalliques est généralement ordonnée, en principe chaque élément occupe des sites particuliers ou possède au moins une préférence pour des sites particuliers.

Alliage de Heusler

thumb| right|Structure d'un alliage de Heusler. Dans le cas d'une formule générale X2YZ (par exemple Co2MnSi), tous les sites sont occupés (structure L21). Dans le cas d'un alliage dit « semi-Heusler » de formule générale XYZ, un des sous-réseaux cubiques à faces centrées est inoccupé (structure C1b). Un alliage de Heusler est un alliage métallique ferromagnétique basé sur une phase de Heusler, une phase intermétallique de composition particulière, de structure cristallographique cubique à faces centrées.

Magnétisme

Le magnétisme représente un ensemble de phénomènes physiques dans lesquels les objets exercent des forces attractives ou répulsives sur d'autres matériaux. Les courants électriques et les moments magnétiques des particules élémentaires fondamentales sont à l’origine du champ magnétique qui engendre ces forces. Tous les matériaux sont influencés, de manière plus ou moins complexe, par la présence d'un champ magnétique, et l’état magnétique d'un matériau dépend de sa température (et d'autres variables telles que la pression et le champ magnétique extérieur) de sorte qu'un matériau peut présenter différentes formes de magnétisme selon sa température.

Zintl phase

In chemistry, a Zintl phase is a product of a reaction between a group 1 (alkali metal) or group 2 (alkaline earth metal) and main group metal or metalloid (from groups 13, 14, 15, or 16). It is characterized by intermediate metallic/ionic bonding. Zintl phases are a subgroup of brittle, high-melting intermetallic compounds that are diamagnetic or exhibit temperature-independent paramagnetism and are poor conductors or semiconductors. This type of solid is named after German chemist Eduard Zintl who investigated them in the 1930s.

Dipôle magnétique

vignette|Dipôle magnétique de la Terre Un dipôle magnétique est l'équivalent pour le champ magnétique de ce qu'est un dipôle électrostatique pour le champ électrique. Il est entièrement caractérisé par le vecteur moment magnétique (ou moment dipolaire magnétique), l'équivalent pour le magnétisme de ce qu'est le moment dipolaire pour l'électrostatique. La représentation matérielle la plus simple d'un dipôle magnétique est une boucle de courant, c'est-à-dire un courant électrique circulaire.

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