13.09.2005 – 10:29

Eidg.Materialprüf.- u. Forschungsanstalt

Conférence internationale: les pérovskites – propriétés et applications possibles -- Des matériaux fonctionnels modulables à souhait

Dübendorf (ots)

Du 5 au 7 septembre une conférence internationale
sur le thème des pérovskites s’est déroulée à l’Empa à Dübendorf. 
130 scientifiques renommés de 18 nations y ont participé, ce qui a 
amené un orateur à dire que la totalité de la communauté mondiale 
des pérovskites était présente. A l’occasion de l’année anniversaire 
de ses 125 ans, l’Empa a attribué dans le cadre de cette conférence 
un prix «125 years of Empa Young Scientist Award».

Les pérovskites – un véritable coffre au trésor pour la science des 
matériaux. Ces matériaux céramiques avec leur structure cristalline 
particulière présentent une variété étonnante de propriétés 
électroniques et magnétiques: elles sont supraconductrices à des 
températures relativement élevées, elles transforment la pression 
mécanique ou la chaleur en électricité, accélèrent les réactions 
chimiques et changent soudainement leur résistance électrique 
lorsqu’elles sont placées dans un champ magnétique. Mais ce ne sont 
pas là leurs seuls avantages, il est encore possible de manipuler 
les propriétés des pérovskites. Pour cela on procède à la 
substitution de certains éléments de leur grille cristalline, comme 
dans un jeu de construction, ce qui permet d’obtenir des matériaux 
fonctionnels aux caractéristiques «sur mesure».

Un nombre élevé de femmes dans la recherche sur les pérovskites

Depuis quelques années, les pérovskites attirent de plus en plus 
l’attention de la science et de l’industrie. A l’Empa aussi, des 
chercheuses et des chercheurs travaillent à la synthèse de nouvelles 
pérovskites possédant les fonctions recherchées et des propriétés 
optimales. Afin de réunir pour la première fois les compétences 
mondiales dans ce domaine, l’Empa a invité avec des organisations 
internationales des scientifiques du monde entier à une conférence à 
Dübendorf. De nombreux spécialistes de renom, parmi lesquels un 
nombre étonnamment élevé de femmes, ont pu être recrutés comme 
orateurs. Ainsi, par exemple, Alexandra Navrotsky de l’Université de 
Californie et Martha Greenblatt de la Rutgers University à New 
Jersey. Toutes deux ont reçu en 2003 des distinctions pour leurs 
travaux exceptionnels sur les pérovskites. Le Professeur Greenblatt 
s’est vue décerner la «Garvan–Olin Medal» et le Professeur Navrotsky 
la «Benjamin Franklin Medal in Earth Sciences», considérée comme le 
prix Nobel américain. Cette proportion élevée de femmes est aussi 
l’une des raisons pour lesquelles cette conférence sur les 
pérovskites a obtenu une subvention généreuse du Fond national 
suisse à titre de parrainage.

Les caméléons parmi les matériaux

Les exposés présentés ont montré clairement que les pérovskites 
jouent un rôle important dans l’électronique moderne. Elles sont 
utilisées dans les mémoires, les condensateurs, les appareils à 
micro-ondes, les manomètres et l’électronique ultrarapide. Au Japon, 
un train à sustentation magnétique et des conduites électriques de 
réseaux de distribution urbains utilisent déjà les propriétés 
supraconductrices des pérovskites. Ces matériaux très prometteurs 
trouvent de plus des applications dans les céramiques transparentes, 
les colorants non polluants, les cellules photovoltaïques ou les 
piles à combustible. Les pérovskites ont des possibilités 
d’utilisation quasi universelles car il est possible de faire varier 
dans des limites très larges leurs propriétés. C’est aussi la raison 
pour laquelle on les appelle aussi les caméléons chimiques. Dans 
leurs exposés, les orateurs ont aussi relevé que le potentiel des 
pérovkites n’est encore de loin pas épuisé. Ainsi, par exemple, la 
recherche travaille actuellement à améliorer la compréhension des 
relations entre la structure cristalline et les comportement 
électronique ou magnétique des pérovskites. En effet ce n’est que 
lorsque ces relations seront totalement élucidées qu’il deviendra 
possible de manipuler systématiquement et de manière contrôlée les 
propriétés des pérovskites et d’en améliorer les caractéristiques de 
matériau. Un autre domaine de recherche important – pour l’Empa elle 
aussi – sont les pérovskites thermoélectriques. Ces pérovskites sont 
capables de transformer directement la chaleur – par exemple celle 
du soleil – en électricité. Ces convertisseurs d’énergie 
thermoélectriques offrent une voie intéressante pour couvrir de 
façon durable nos besoins croissants en énergie. Toutefois pour 
qu’ils puissent s’imposer sur le marché, il est nécessaire 
d’accroître leur rendement et de réduire les coûts de production. 
L’objectif est de développer de nouveaux matériaux fonctionnels peu 
coûteux à base de pérovskites qui soient capable de transformer 
efficacement la chaleur en électricité.

Un prix pour les jeunes scientifiques

A l’occasion de l’année anniversaire de ses 125 ans, l’Empa a 
attribué un prix «125 years of Empa Young Scientist Award» destiné à 
récompenser des travaux remarquables dans le domaine des 
pérovskites. Parmi les travaux des cinq finalistes, c’est celui de 
Lorenzo Malavasi de l’Université de Pavie en Italie sur les effets 
qui se produisent lors de la substitution d’atomes dans les 
manganites stratifiées qui s’et vu attribuer ce prix. Les quatre 
autres finalistes venaient du Brésil, de l’Inde, de la Roumanie et 
de la Suisse. Une finale dont l’internationalité ne le cédait en 
rien à celle de la conférence. Cette conférence réunissait toute la 
communauté mondiale des pérovskites. Et pourtant avec 130 
participants de 18 nations, sa taille étaient bien adaptée pour 
mener une discussion sur les résultats actuels de la recherche 
scientifique dans ce domaine, ainsi que l’a constaté Alexandra 
Navrotzki: «...., right size to speak and discuss with each other».

Rédaction

Bärbel Zierl, +41 44 823 49 09,  baerbel.zierl@empa.ch
Sabine Voser,  sabine.voser@empa.ch (texte et wuelques photos sous
forme digitale à cette adresse)

Contact
Anke Weidenkaff, Lab. Chimie du solide et analyse, +41 44 823 4067, 
anke.weidenkaff@empa.ch

Legendes pour les photos: Les pérovskites sont formées d’un élément 
appartenant aux métaux transitoires (sphères grises; p. ex. titane, 
cuivre, nickel) entouré de six atome d’oxygène (sphères rouges). Au 
centre se trouve un métal alcalino-terreux ou un élément des terres 
rares (sphère violette; p. ex. calcium, strontium, lanthane). La 
substitution de quelques-uns de ces éléments permet de modifier de 
manière ciblée les pérovskites pour produire des matériaux 
fonctionnels nouveaux. Autre légende possible: Les pérovskites 
présente une structure particulière. La substitution de quelques-uns 
de leurs éléments permet de modifier de manière ciblée les 
pérovskites pour produire des matériaux fonctionnels nouveaux.

Une discussion animée – déjà avant le début de la conférence.

Alexandra Navrotsky, lauréate de la Benjamin Franklin Medal in Earth 
Sciences.

Martha Greenblatt, Professeur de chimie du solide à la Rutgers 
University à New Jersey, lors de l’exposition de posters.

Lorenzo Malavasi se voit remettre le «125 years of Empa Young 
Scientist Award» des mains de Louis Schlapbach, CEO de l’Empa.