Europium
> NUMÉRO ATOMIQUE 63
> MASSE ATOMIQUE 151,96u
Famille
Lanthanides
État physique naturel
Solide
Étymologie
Cet élément tire son nom du continent européen. Et malgré son nom, c’est en Chine qu’il est le plus abondant.
Découverte
Il est isolé sous la forme d’un mélange de deux oxydes, en 1879, par le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran à partir de la samarskite, un minerai. Il faudra attendre 1901 pour qu’un autre chimiste français, Eugène Anatole Demarçay, sépare les deux oxydes, obtenant ainsi le samarium et l’europium..
Propriétés et généralités
L’europium est le plus réactif des terres rares ; il s’oxyde rapidement dans l’air et dans l’eau. Il s’enflamme spontanément à une température de 150° à 180°. Il est aussi dur que le plomb et relativement ductile. Ses applications, notamment commerciales, sont limitées. Il était utilisé auparavant dans la fabrication des tubes cathodiques pour les postes de télévision – pour ses propriétés fluorescente et phosphorescente car il active le phosphore donnant ainsi la couleur rouge des écrans. Il est également utilisé dans le domaine nucléaire pour sa bonne capacité à absorber les neutrons – comme tous les isotopes des lanthanides pauvre en neutrons. Il entre aussi dans la composition de certains alliages supraconducteurs. En géochimie, il permet de retracer l’origine de roches et minéraux.
Quoi de neuf dans les labos ?
Le contrôle précis de la morphologie d’un matériau, un cristal par exemple, peut parfois faire émerger des propriétés originales. Les cristaux de complexes de lanthanides récemment obtenus par une équipe du Laboratoire de chimie (CNRS/ ENS de Lyon/ UCBL) en sont un bel exemple. La structure singulière de ces derniers, de type cœur-coquille, a permis l’accès à une luminescence multicolore modulable par la longueur d’onde d’excitation. Réalisé en collaboration avec les équipes lyonnaises du Laboratoire « Chemistry, catalysis, polymers and processes » (CNRS/ ESCPE Lyon/UCBL), de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (CNRS/ENS de Lyon/UCBL) et du Laboratoire des multi-matériaux et interfaces (CNRS/UCBL), ce travail est paru dans la revue Chemistry – A European Journal.
Les systèmes nanométriques contrôlés par la lumière apportent des fonctionnalités clés aux technologies quantiques de communication, de calcul et de détection. Un défi majeur reste cependant d’étendre le temps pendant lequel ces systèmes peuvent être utilisés. Des chercheurs de l’Institut de recherche de chimie Paris (CNRS/Université PSL/Chimie ParisTech) ont montré que les états quantiques de certaines terres rares insérées dans des nanoparticules peuvent être contrôlés optiquement et atteindre des durées de vie de plusieurs millisecondes à basse température. Cette possibilité remarquable pour un nanomatériau pourrait permettre de concevoir de nouvelles interfaces pour les technologies quantiques. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.
Les LEDs sont très souvent fabriquées à partir de composés contenant un ion terre rare comme l’Europium (Eu) en très faible quantité. C’est cette terre rare qui contrôle les propriétés de luminescence. Des chercheurs de l’Institut des matériaux Jean Rouxel de Nantes (CNRS/Université de Nantes) ont développé une stratégie permettant de cibler des matériaux présentant une luminescence blanche optimale.