PROJET-....1

Ministère de l’enseignement supérieur et
de la recherche scientifique
Université Ferhat Abbas Sétif-1
Département de physique
Master 02/ Physique des matériaux
Projet personnel 03 :
Préparé par : encadrée par :
 Tchier Nour El islam Dr.Bourzami Riad
 Bendib Zakaria
Annee universitaire : 2021/2022
Etude générale sur la famille de pérovskite
Et le matériau parascandolaite KMgF3

Sommaire :
I-introduction generale ....................................................................................................................…...1
II-la partie historique ………………………………………………………………………………… 4
III-chapitre01 :étude générale sur KMgF3 et la famille pérovskite
La famille pérovskite…………………………………………………………………….5
La structure de la famille ………………………………………………… ……………5
Les propriétés des pérovskites …………………………………………… …………….7
Physique / optique / diélectrique …………………… …………….7
Ferroélectrique /piézoélectrique …………………… …………….7
La parascodolaite KMgF3………………………………………………… …………….8
Définition …………………………………………………………………… ……………9
La structure …………………………………………………………………… ………….9
Les propriétés ……………………………………………………………….10
Pourquoi on choisit le complexe KMgF3 ……………………………………………..10
IV-chapitre02 : la parité expérimental…………………………………………………………………….11
La méthode solvothermal ………………………………………………………………….11
L’expérience…………………………………………………………… ………………..12
Résultats et discussions……………………………………………………………………..13
Conclusion …………………………………………………………………………………16*
V-conclusion générale :……………………………………………………………… …………………17
Résume :…………………………………………………………………………………………………..18

Liste des figures :
(1) Modelé de la structure de pérovskite …………………………………………………………………………6
(2) La structure de KMgF3 ……………………………………………………………………………………………….9
(3) Schema simplifie de la methode solvothermal ……………………………………………………………11
(4) Diagramme XRD de KMgF3…………………………………………………………………………………………14
(5) Image de MEB d’échantillon KMgF3 ……………………………………………………………………………15
(6) Image simple de complexe KMgF3 par apperiel photo canon ……………………………………16
Liste des tableaux :
(1) Evolution de structure cristallin en fonction de la valeur de FDT………………6
(2) Les propriétés de KMgF3………………………………………………………………………….9
(3) Les conditions de synthese solvothermal de KMgF3…………………………………13
(4) Les donnees de XRD de KMgF3……………………………………………………………..14

Introduction Générale :
I-Introduction :
Un matériau est une matière d’origine naturelle ou artificielle que l’Homme utilise et/ou conçoit
pour fabriquer des objets, construire des bâtiments ou des machines,des appareils…etc
Les matériaux sont différenciés selon leur provenance propriétés, qu’elles soient mécaniques ,
chimiques ,ou encore physiques. Le choix des matériaux qui constituent un objet dépend des besoins
et propriétés voulues pour l’objet[1] La combinaison de certains matériaux permet de combiner
plusieurs propriétés ;comme le béton armé, constitué de béton et d’acier, permet de réaliser des
constructions qui pourront supporter d’importantes charges, mais aussi des efforts de traction.[2]
Ils sont généralement classés les matériaux en différentes grandes familles comme les matériaux
métalliques qui regroupent les métaux ; les matériaux organiques qui sont issus d’êtres vivants,
plantes ou animaux, et les matériaux minéraux ou inorganiques : roche, céramique, verre.
les matériaux plastiques, qui, en général proviennent de combustibles dits fossiles se trouvant dans le
sol, comme le pétrole par exemple.[3]
Et dernièrement les matériaux composites qui combinent plusieurs matériaux de famille différente
pour obtenir de multiples propriétés (exemple : fibre de carbone).et même les matériaux
avances(biomatériaux ,nanomatériaux …) ;ce classement pose a partir de la fonction de matériaux et
la nature des liaisons et les propriétés qui dépendant leur structure et sa composition [4]
Permet les classes on a les minéraux ou les matériaux inorganiques ; Un minéral est une substance
naturelle inorganique, bien que parfois d’origine organique, qui se distingue d’un autre type de
minéral par sa composition chimique. Chaque minéral est un agencement d’atomes selon une
symétrie particulière formant ainsi un réseau cristallin donné (une seule sorte de cristaux). Les
minéraux peuvent être composés d'un seul élément comme le carbone (DIAMANT) ou l'OR, ou de
plusieurs éléments, on compte plus de 4000 sortes de minéraux différents. Tout minéral se trouve
habituellement à l’état solide, bien qu’il puisse être à l’état liquide s’il est soumis à des températures
et à des pressions élevées. Contrairement à une roche, un minéral est une substance pure composée
d’éléments identiques. Il est ainsi possible d'identifier les minéraux puisqu'ils possèdent des
propriétés qui leur sont propres. De plus, un minéral n’a qu’une seule couleur dominante, bien que
l’on retrouve souvent des impuretés dans les échantillons.[5]
La classification moderne des minéraux est basée sur leur composition chimique. Chaque classe
chimique est subdivisée en groupes et en familles selon la ressemblance de leurs structures et, à un
degré moindre, leurs propriétés chimiques. Les minéraux de chaque groupe ont des propriétés
similaires et ont été formés dans des environnements géologiques semblables [6].
Les matériaux minérales pérovskites représentent une classe spéciale qui a de nombreuses
applications dans de nombreux, domaines technologiques avancés, tels que l'optoélectronique, les
dispositifs semi-conducteurs, le stockage de données non volatiles, la catalyse, etc.[7]
Leurs structures simples, et les propriétés électroniques et diélectriques uniques en leur genre en font
des matériaux multifonctionnels. Une sous-classe de la famille des pérovskites est la suivante

Introduction Générale :
Fluor pérovskite de formule générale ABF3, où A et B représentent respectivement un métal alcalin
et un métal alcalino-terreux. , respectivement. [8]
La pérovskite présente dans des calcaires ayant subi un métamorphisme de contact ou des minéraux
primaires de certaines roches basiques. Dans le premier cas, elles apparaissent quand des montées de
magma traversent ces calcaires et sont dues au chimisme du magma, à l’élévation de température et
à la durée de cette élévation : autour d’un massif intrusif, la zone de métamorphisme de contact est
épaisse de quelques mètres à quelques centaines de mètres. Dans le second cas, le plus fréquent, les
pérovskites cristallisent au sein même du magma qui donnera par la suite des roches basiques
Les minérales pérovskites désigner une catégorie de solides cristallins inorganiques ayant une
formule ABX3, ou les deux éléments A et B sont des cations et X (un oxyde ou un halogène) est un
anion., et ceci n’est pas dû à leurs large abondance mais aussi pour leurs utiles et intéressantes
propriétés associées à cette structure. Le comportement cristallographique des pérovskites est d’un
grand intérêt parce que la plupart des structures sont des cubes, cependant, ils sont fréquemment
légèrement distordus ce qui donne des structures de symétrie inférieure tels le système
orthorhombique, tétragonal, rhomboédrique et trigonal. Ces distorsions et ces changement dans la
structure sont gouvernés par la température, la pression, la composition chimique, et dans quelques
cas, le champ électrique[9]. En général, lorsque la température augmente, les structure pérovskites
subissent des séries de transitions allant progressivement vers des structures à symétrie supérieure
jusqu’à atteindre la structure cubique qui est expérimentalement accessible
Dans cette projet , nous sommes intéressent aux matériaux de Parascandolaite (KMgF3) Potassium
trifluoromagnesate ;on trouve cette matériaux aux na poli à Vesuvius dans les lavas volcaniques d'une
fumerolle avec une température d'environ 80° C. Également sous forme de nano-inclusions dans les
diamants alluviaux, La fluoro-perovskite ternaire comme KMgF3 a un grand potentiel pour une
variété d'applications de dispositifs dans les systèmes optiques, ferroélectriques,
antiferromagnétiques en raison de leurs larges bandes interdites . Il est toujours avantageux de
connaître les propriétés physiques et électroniques d'un tel ordre pour comprendre leurs applications
possibles. Les pérovskites sont bien connues pour leurs applications dans différents domaines de la
science et de la technologie en raison de leur large éventail de propriétés électro-optiques,
mécaniques, semi-conductrices et isolantes. Le KMgF3 est une pérovskite fluorée technologiquement
importante qui trouve des applications comme matériau transparent au vide et aux ultraviolets pour
les lentilles de lithographie optique et les steppers dans les applications électro-optiques [3-5]. Il est
souhaitable pour les scintillateurs et les dosimètres de radiation lorsqu'il est dopé à environ, le KMgF3
présente une structure de pérovskite cubique prototypique avec une symétrie Pm3¯m, autre ces
propriétés, le KMgF3 s'est révélé être un matériau luminescent efficace.et ainsi transparent et
isotropique. [10]
Les fluorures dopés aux terres rares sont connus pour être des phosphores très efficaces qui trouvent
plusieurs applications, notamment la bio imagerie. Les luminophores à base de KMgF3 dopés aux
terres rares ainsi qu'à d'autres activateurs présentent une variété de propriétés luminescentes. est
généralement synthétisé le parascandolaite par une réaction conventionnelle à l'état solide ou par la
fusion des constituants suivie d'une croissance cristalline[11]. Ou par des nouvelles méthodes comme
la métathèse à l'état solide et la synthèse de sels fondus, la solvothermale, la microémulsion, etc….