Un nouveau minéral, kanatzidisite, rend hommage aux décennies de contributions d'un scientifique à la chimie des chalcogénures.

9 octobre 2023

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par le Laboratoire national d'Argonne

Qu'ont en commun Mozart, Christophe Colomb et J.P. Morgan? Il s'avère qu'ils ont tous des minéraux qui portent leur nom. Un nouveau membre de ce club exclusif a récemment été intronisé: Mercouri Kanatzidis, scientifique des matériaux au Laboratoire national d'Argonne du Département de l'Énergie des États-Unis (DOE) et professeur à l'Université Northwestern.

Kanatzidis est le nomus de cu un nouveau minéral récemment découvert, le kanatzidisite, qui a été mis au jour en Hongrie et annoncé par la Société minéralogique internationale. La kanatzidisite appartient à une classe de matériaux connus sous le nom de chalcogénures, que Kanatzidis étudie depuis des décennies à l'Argonne et à Northwestern. Les chalcogénures sont des matériaux contenant du soufre qui, dans l'Antiquité, étaient utilisés dans la production de cuivre métallique.

"Avoir un minéral qui porte mon nom? Eh bien, c'est un vrai moment "rock star" de ma carrière", a déclaré Kanatzidis. "C'est un honneur très inhabituel, et vous espérez que le nom restera longtemps."

Le minéral a été trouvé dans le gisement de Nagybörzsöny à Alsó-Rózsa, Hongrie, et peut maintenant être trouvé au Museo di Storia Naturale, Università di Firenze, Florence, Italie. Sa formule chimique est (SbBiS3)2Te2.

Kanatzidis a commencé à étudier la chimie des chalcogénures lorsqu'il était étudiant diplômé, où il a travaillé sur des analogues contenant du soufre d'enzymes biologiques. "Une des réactions catalytiques les plus importantes au monde est l'hydrodésulfuration du pétrole brut, qui est un processus catalytique qui élimine le soufre du gaz naturel et du pétrole raffiné. Il utilise du sulfure de molybdène, un chalcogénure majeur", a déclaré Kanatzidis. "Si vous retirez ce catalyseur de l'équation, notre économie s'effondre."

Selon Kanatzidis, d'autres chalcogénures sont utilisés dans les cellules solaires et d'autres matériaux. "Je voulais comprendre ce qui stabilise ces composés, puis je voulais fabriquer de nouveaux chalcogénures - concevoir, prédire et synthétiser de nouveaux matériaux, ce que je fais depuis plus de 30 ans", a-t-il déclaré.

À l'Argonne, les travaux de Kanatzidis ont porté sur les implications des chalcogénures pour les nouveaux superconducteurs potentiels ainsi que pour les détecteurs de rayons X et gamma. "Ce nouveau matériau pourrait être plusieurs choses - cela pourrait être un bon matériau thermoélectrique, qui peut absorber la chaleur pour produire de l'électricité. Il pourrait être un matériau quantique topologique, qui pourrait être utilisé pour la conversion de l'énergie, ou même un superconducteur. Cependant, nous avons besoin de chercheurs pour comprendre comment le fabriquer afin d'en avoir plus à étudier", a déclaré Kanatzidis.

"Ce nouveau matériau découvert n'est pas exactement quelque chose que j'ai déjà fabriqué en laboratoire - il utilise des briques de construction différentes", a-t-il ajouté. "Cependant, il a des éléments structurels similaires."

La nouvelle "brique de construction" du matériau découvert en Hongrie a inspiré Kanatzidis à poursuivre de nouvelles idées en laboratoire. "Il y a une boucle de découverte qui émerge", dit-il. "Il y a des connaissances dans le monde de la géologie sur ce qui est fait synthétiquement en laboratoire, et les principes découverts par les géologues peuvent nous conduire, nous les chimistes, à de plus grands sommets et à de nouvelles découvertes."

La structure atomique de la kanatzidisite est présentée dans le Journal of the American Chemical Society.

Informations sur le journal: Journal of the American Chemical Society

Fourni par: Laboratoire national d'Argonne