Phase Nowotny
En chimie inorganique, une phase d'échelle de cheminée de Nowotny (phase NCL pour (en) Nowotny chimney ladder phase) ou simplement phase Nowotny est une structure cristalline intermétallique particulière trouvée dans certains composés binaires. Elle se présente généralement sous forme tétragonale et se compose de deux sous-réseaux distincts. Le premier est un réseau tétragonal d’atomes de métaux de transition, généralement du groupe 4 au groupe 9 du tableau périodique, qui contient le deuxième du groupe principal, généralement du groupe 13 (groupe du bore) ou du groupe 14 (groupe du carbone). Les atomes de métaux de transition forment une cheminée avec une chaîne hélicoïdale en zigzag. Les éléments du groupe principal forment une échelle en spirale à l’intérieur de l’hélice du métal de transition.
La phase porte le nom de l'un des premiers chercheurs du domaine, l'Autrichien Hans Nowotny[1],[2],[3]. Les composés RuGa2, Mn4Si7, Ru2Ge3, Ir3Ga5, Ir4Ge5, V17Ge 31, Cr11Ge19, Mn11Si19, Mn15Si26, Mo9Ge16, Mo13Ge23, Rh10Ga17 et Rh17Ge22 font partie de ceux qui ont cette propriété[4].
Dans la structure RuGa2, les atomes de ruthénium de la cheminée sont espacés de 329 pm. Les atomes de gallium forment une spirale autour de la cheminée de ruthénium avec une distance intra-hélicoïdale Ga–Ga de 257 pm. La vue perpendiculaire à l'axe de la cheminée est celle d'un réseau hexagonal avec des atomes de gallium occupant les sommets et des atomes de ruthénium se trouvant au centre. Chaque atome de gallium se lie à cinq autres atomes de gallium formant une géométrie bipyramide trigonale déformée. Les atomes de gallium portent une charge positive et les atomes de ruthénium ont une charge formelle de −2 (couche 4d remplie)[5].
Dans Ru2Sn3, les atomes de ruthénium forment une spirale autour de l'hélice interne d'étain. En deux dimensions, les atomes de Ru forment un réseau tétragonal, les atomes d'étain apparaissant sous forme d'unités triangulaires dans les canaux du Ru[6].
L'apparition d'une phase LCP[Quoi ?] peut être prédite par la règle dite « des 14 électrons ». Le nombre total d'électrons de valence par atome de métal de transition est de 14[7],[8],[9].
Références[modifier | modifier le code]
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Nowotny » (voir la liste des auteurs).
- (en) O. Schwomma, A. Preisinger, H. Nowotny et A. Wittmann, « Die Kristallstruktur von Mn11Si19 und deren Zusammenhang mit Disilicid-Typen », Monatshefte für Chemie und Verwandte Teile Anderer Wissenschaften, vol. 95, no 6, , p. 1527–1537 (DOI 10.1007/BF00901708)
- (en) O. Schwomma, H. Nowotny et A. Wittmann, « Untersuchungen im System: Ru−Sn », Monatshefte für Chemie und Verwandte Teile Anderer Wissenschaften, vol. 95, no 6, , p. 1538–1543 (DOI 10.1007/BF00901709)
- (en) H. Völlenkle, A. Wittmann et H. Nowotny, « Untersuchungen an Germaniden der Übergangsmetalle V, Cr, Mo und Mn », Monatshefte für Chemie und Verwandte Teile Anderer Wissenschaften, vol. 95, no 6, , p. 1544–1549 (DOI 10.1007/BF00901710)
- (en) Guoxin Lu, Stephen Lee, Jianhua Lin et Liping You, « RuGavSnw Nowotny Chimney Ladder Phases and the 14-Electron Rule », Journal of Solid State Chemistry, vol. 164, no 2, , p. 210–219 (DOI 10.1006/jssc.2001.9462, Bibcode 2002JSSCh.164..210L)
- (en) King, R. Bruce, « The Relationship between the Nowotny Chimney Ladder », Revista de Chimie, vol. 58, no 5, , p. 439–441
- (en) Daniel C. Fredrickson, Stephen Lee, Roald Hoffmann et Jianhua Lin, « The Nowotny Chimney Ladder Phases: Following thecpseudo Clue toward an Explanation of the 14 Electron Rule », Inorganic Chemistry, vol. 43, no 20, , p. 6151–6158 (PMID 15446859, DOI 10.1021/ic049427n)
- (en) W. Jeitschko et E. Parthé, « The crystal structure of Rh17Ga22, an example of a new kind of electron compound », Acta Crystallographica, vol. 22, no 3, , p. 417–430 (DOI 10.1107/S0365110X67000799)
- (en) W. B. Pearson, « Phases with Nowotny chimney-ladder structures considered as 'electron' phases », Acta Crystallographica Section B, vol. 26, no 7, , p. 1044–1046 (DOI 10.1107/S0567740870003564)
- (en) Daniel C. Fredrickson, Stephen Lee et Roald Hoffmann, « The Nowotny Chimney Ladder Phases: Whence the 14 Electron Rule? », Inorganic Chemistry, vol. 43, no 20, , p. 6159–6167 (PMID 15446860, DOI 10.1021/ic049897h)
