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Cobaltates
c'est froid!
Aimant

Cobaltates

Le supra qui a soif

En plus de leurs propriétés supraconductrices, ces cobaltates ont de nombreuses propriétés remarquables.

Ils transforment très efficacement la chaleur en électricité   

Si on applique deux températures différentes aux extrémités d'un métal ou d'un semi-conducteur, on peut provoquer l'apparition d'une minuscule tension électrique. Mais dans ces matériaux, cet effet est plus important que tout ce qu'on connaissait jusque là pour les métaux. Même si cela reste modeste (de l'ordre de 1 millivolt pour 10°C de différence), on pourrait espérer utiliser ces matériaux pour convertir la chaleur en énergie électrique, en utilisant par exemple la chaleur en sortie des pots d'échappements des voitures. L'origine de cette propriété n'est pas encore clairement comprise. Une possibilité est que la présence des sodium fait que les cobalts ne sont pas tous identiques. Certains peuvent porter des petits aimants (spin), d'autres non. Et ces aimants peuvent alors être orientés vers le haut ou le bas. De ce fait, de très nombreuses configurations sont alors possibles, d'où une forte « entropie » (une propriété qui représente justement toutes les configurations possibles dans un système). Cette entropie de spin permettrait alors d'expliquer ces forts pouvoirs thermoélectriques.

Ils font de très bonnes piles

Les sodium peuvent se déplacer entre les plans de cobalt et conduire le courant, ce qui permet d'utiliser ces matériaux comme piles. On appelle ces matériaux des conducteurs ioniques. Si on remplace le sodium par du lithium, celui-ci étant un atome plus léger et petit, il se déplace encore mieux, la pile est d'autant meilleure. Ces piles au lithium et au cobalt sont utilisées par exemple dans les baladeurs type Ipod.

Ils deviennent de vrais aimants quand ils ne le devraient pas

Chaque cobalt dans ces matériaux peut porter un petit aimant, un « spin ». On pourrait supposer que dans la partie du diagramme de phase avec peu d’atomes de sodium, là où les spins sont a priori nombreux, ces derniers puissent alors tous s’aligner les uns aux autres et transformer le matériau en un vrai aimant. C'est précisément l'inverse qui se produit : là où on l'attendrait, on ne voit plus trace de magnétisme, et les spins se font oublier. Au contraire c'est quand on met beaucoup de sodium qu'on observe cet alignement à grande distance ! Pourquoi ? C’est encore un sujet de recherche non résolu.

 

 

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Pied de pagehey ! C'est un bord arrondi ?
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