Une étude récente éclaire la liaison chimique dans l'antimoine, ce qui pourrait avoir un impact significatif sur la science des matériaux. Des chercheurs de l'Université de Leipzig, de la RWTH Aachen et du DESY à Hambourg ont combiné des mesures expérimentales avec des calculs théoriques, menant à des percées dans la compréhension des matériaux à changement de phase. Ces résultats, publiés dans le journal Advanced Materials, pourraient améliorer les applications en stockage de données et en thermoélectricité.
L'enquête s'est concentrée sur l'analyse de la nature et de la force des liaisons chimiques dans l'antimoine. "La force de liaison dépend directement de la distance entre les atomes," explique le Prof. Dr. Claudia S. Schnohr de l'Université de Leipzig. La comparaison avec d'autres matériaux, tels que les métaux et les semi-conducteurs, indique que cette dépendance de distance est caractéristique de la liaison chimique.
Notamment, les chercheurs ont identifié une transition fluide entre les liaisons covalentes classiques et les liaisons multicentriques riches en électrons. Les liaisons covalentes se trouvent généralement dans des semi-conducteurs comme le germanium. "Nos résultats démontrent que l'antimoine dans sa phase stable présente des caractéristiques des deux types de liaison," déclare le co-auteur Prof. Dr. Oliver Oeckler de l'Institut de Chimie Inorganique et de Cristallographie de l'Université de Leipzig. Cette découverte a des implications significatives pour la compréhension des matériaux à changement de phase utilisés dans le stockage de données et la thermoélectricité.
L'antimoine sert de système modèle pour les matériaux à changement de phase en raison de sa structure similaire à celle du tellurure de germanium, tout en ne contenant qu'un seul type d'atome. Le Prof. Schnohr précise, "Ces propriétés facilitent l'analyse et la comparaison avec d'autres matériaux pour mieux comprendre leurs caractéristiques de liaison."
Les connaissances acquises pourraient conduire à une optimisation ciblée des propriétés des matériaux. "En déterminant expérimentalement ou théoriquement les constantes de force, nous pouvons concevoir de nouveaux matériaux à l'avenir," ajoute Schnohr. Cela pourrait être particulièrement bénéfique pour les applications dans les supports de stockage électroniques et la thermoélectricité.