Titanate de bismuth

Un titanate de bismuth est un composé défini du diagramme binaire Bi₂O₃–TiO₂. On connaît notamment les espèces Bi₁₂TiO₂₀, Bi₄Ti₃O₁₂, Bi₂Ti₂O₇ et Bi₂Ti₃O₉.

Identification
Bi₁₂TiO₂₀

__ Bi __ Ti __ O Structure cristalline du Bi₁₂TiO₂₀
Cristal de titanate de bismuth (BTO)
N^o CAS	12441-73-5
PubChem	56846075
SMILES	O=[Ti]=O.O=[Bi]O[Bi]=O.O=[Bi]O[Bi]=O.O=[Bi]O[Bi]=O.O=[Bi]O[Bi]=O.O=[Bi]O[Bi]=O.O=[Bi]O[Bi]=O PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/12Bi.20O.Ti Std. InChIKey : LIHXTGNDEGWZNF-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	Bi₁₂O₂₀TiBi₁₂TiO₂₀
Masse molaire[1]	2 875,62 ± 0,007 g/mol Bi 87,21 %, O 11,13 %, Ti 1,66 %,
Propriétés physiques
T° fusion	875 °C (décomposition en Bi₄Ti₃O₁₂ et Bi₂O₃)[2]
Masse volumique	9,03 g·cm^-3[3]
Cristallographie
Réseau de Bravais	Cubique à faces centrées

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Identification
Bi₄Ti₃O₁₂

__ Bi __ Ti __ O Structure cristalline du Bi₄Ti₃O₁₂
N^o CAS	12010-77-4
N^o ECHA	100.031.409
N^o CE	234-564-6
Propriétés chimiques
Formule	Bi₄O₁₂Ti₃Bi₄Ti₃O₁₂
Masse molaire[4]	1 171,515 ± 0,007 g/mol Bi 71,35 %, O 16,39 %, Ti 12,26 %,
Propriétés physiques
Masse volumique	7,95 g·cm^-3[5]
Cristallographie
Réseau de Bravais	Orthorhombique

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Identification
Bi₂Ti₂O₇

N^o CAS	12048-51-0 12010-68-3
N^o ECHA	100.031.793
N^o CE	234-986-0
PubChem	165913
SMILES	[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Ti+4].[Bi+3].[Bi+3] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/2Bi.7O.2Ti/q2+3;7-2;2+4 Std. InChIKey :* VDESGIACEFVDCZ-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	Bi₂O₇Ti₂Bi₂Ti₂O₇
Masse molaire[6]	625,691 ± 0,004 g/mol Bi 66,8 %, O 17,9 %, Ti 15,3 %,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Identification
Bi₂Ti₃O₉

N^o CAS	12010-68-3
N^o ECHA	100.031.408
N^o CE	234-563-0
Propriétés chimiques
Formule	Bi₂O₉Ti₃Bi₂Ti₃O₉
Masse molaire[7]	705,556 ± 0,006 g/mol Bi 59,24 %, O 20,41 %, Ti 20,35 %,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Certains de ces composés s'obtiennent en chauffant des mélanges de bismuth et de dioxyde de titane. Bi₁₂TiO₂₀ se forme aux alentours de 730 à 850 °C et fond au dessus de 875 °C en se décomposant en Bi₄Ti₃O₁₂ et Bi₂O₃[2]. On a pu faire croître des monocristaux de Bi₁₂TiO₂₀ de l'ordre du millimètre par le procédé de Czochralski à partir d'un mélange fondu de 880 à 900 °C[8].

Ces matériaux présentent des effets électro-optiques et photoréfractifs, c'est-à-dire une modulation de leur indice de réfraction par application respectivement d'un champ électrique et d'un rayonnement électromagnétique, ce qui offre des perspectives en holographie temps réel ou en traitement d'images[2]^,[8].

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) D. J. Santos, L. B. Barbosa, R. S. Silva et Z. S. Macedo, « Fabrication and Electrical Characterization of Translucent Bi₁₂TiO₂₀ Ceramics », Advances in Condensed Matter Physics, vol. 2013,‎ 2013, article n^o 536754 (DOI 10.1155/2013/536754, lire en ligne)
(en) Sh. M. Efendiev, T. Z. Kulieva, V. A. Lomonov, M. I. Chiragov, M. Grandolfo et P. Vecchia, « Crystal Structure of Bismuth Titanium Oxide Bi₁₂TiO₂₀ », physica status solidi (a), vol. 74, n^o 1,‎ 16 novembre 1982, K17-K21 (DOI 10.1002/pssa.2210740148, Bibcode 1982PSSAR..74...17E, lire en ligne)
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) L. G. Van Uitert et L. Egerton, « Bismuth Titanate. A Ferroelectric », Journal of Applied Physics, vol. 32, n^o 5,‎ mai 1961, p. 959 (DOI 10.1063/1.1736142, Bibcode 1961JAP....32..959V, lire en ligne)
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) Chuanying Shen, Huaijin Zhang, Yuanyuan Zhang, Honghao Xu, Haohai Yu, Jiyang Wang et Shujun Zhang, « Orientation and Temperature Dependence of Piezoelectric Properties for Sillenite-Type Bi₁₂TiO₂₀ and Bi₁₂SiO₂₀ Single Crystals », Crystals, vol. 4, n^o 2,‎ 20 juin 2014, p. 141-151 (DOI 10.3390/cryst4020141, lire en ligne)

Portail de la chimie
Portail des sciences des matériaux

Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.

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

[10.1155/2013/536754-2] (en) D. J. Santos, L. B. Barbosa, R. S. Silva et Z. S. Macedo, « Fabrication and Electrical Characterization of Translucent Bi₁₂TiO₂₀ Ceramics », Advances in Condensed Matter Physics, vol. 2013,‎ 2013, article n^o 536754 (DOI 10.1155/2013/536754, lire en ligne)

[10.1002/pssa.2210740148-3] (en) Sh. M. Efendiev, T. Z. Kulieva, V. A. Lomonov, M. I. Chiragov, M. Grandolfo et P. Vecchia, « Crystal Structure of Bismuth Titanium Oxide Bi₁₂TiO₂₀ », physica status solidi (a), vol. 74, n^o 1,‎ 16 novembre 1982, K17-K21 (DOI 10.1002/pssa.2210740148, Bibcode 1982PSSAR..74...17E, lire en ligne)

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

[10.1063/1.1736142-5] (en) L. G. Van Uitert et L. Egerton, « Bismuth Titanate. A Ferroelectric », Journal of Applied Physics, vol. 32, n^o 5,‎ mai 1961, p. 959 (DOI 10.1063/1.1736142, Bibcode 1961JAP....32..959V, lire en ligne)

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

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

[10.3390/cryst4020141-8] (en) Chuanying Shen, Huaijin Zhang, Yuanyuan Zhang, Honghao Xu, Haohai Yu, Jiyang Wang et Shujun Zhang, « Orientation and Temperature Dependence of Piezoelectric Properties for Sillenite-Type Bi₁₂TiO₂₀ and Bi₁₂SiO₂₀ Single Crystals », Crystals, vol. 4, n^o 2,‎ 20 juin 2014, p. 141-151 (DOI 10.3390/cryst4020141, lire en ligne)