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Concept
Oxyde de vanadium(IV)
Résumé
Le dioxyde de vanadium ou oxyde de vanadium(IV) est un composé inorganique de formule . C'est un membre de la famille des oxydes de vanadium, constitués d'oxygène et de vanadium. Le dioxyde de vanadium existe sous deux phases principales, une phase isolante à température ambiante et une phase métallique au-delà de ~, avec une transition du premier ordre entre ces deux phases. Cette transition, réversible, s'accompagne d'un changement de structure du matériau qui passe d'un système cristallin monoclinique (semi-conducteur) vers un système tétragonal (métallique). Ces transitions des propriétés physiques (IMT ou MIT pour transition métal-isolant) et parallèlement de la structure en font un matériau particulièrement étudié aussi bien d'un point de vue théorique que du point de vue des applications. La transition peut être induite par d'autres stimuli que la température comme la pression, un champ électrique ou la lumière.
Le dioxyde de vanadium se rencontre sous différentes structures suivant les conditions de pression, température, s'il est dopé etc. Les deux principales structures du dioxyde de vanadium sont :
une structure monoclinique (groupe d'espace : P21/c, 14) pour la phase semi-conductrice à température ambiante ou inférieure (souvent notée « M1 ») ;
une structure tétragonale rutile (groupe d'espace : P42/mnm, 136) pour la phase métallique à des températures au-delà de (souvent notée « R »).
Toutefois, d'autres phases du dioxyde de vanadium sont décrites dans la littérature scientifique. Notamment, les travaux de Pouget et Launois sur l'effet du dopage au chrome de cet oxyde rapportent l'identification de deux autres phases :
une phase trigonale (notée « T ») pour de faibles concentrations de chrome ;
une autre phase monoclinique (notée « M2 ») pour de fortes concentrations de chrome.
D'autres références attribuent la phase, identifiée précédemment comme trigonale, au système monoclinique (phase alors notée « M3 »).
Il a été aussi montré que l'application d'une contrainte uniaxiale pouvait stabiliser les phases M2 et T dans le cas du dioxyde de vanadium non dopé.
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