Retour au tableau

Gallium

> SYMBOLE Ga
> NUMÉRO ATOMIQUE 31
> MASSE ATOMIQUE 69,72u
31
Ga
69,72

Groupe

13

Famille

Métaux pauvres

État physique naturel

Solide

Étymologie

Ce nom viendrait de la version latine du nom de son découvreur, Lecoq, gallus signifiant "coq". Une autre origine est aussi évoquée: Lecoq de Boisbaudran l’aurait nommé ainsi en l’honneur de la France et plus précisément de son symbole, le coq.

Découverte

En 1875 par le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, lors de l’observation de nouvelles raies dans le spectre de la bauxite.

Propriétés et généralités

Ce métal argenté possède une température de fusion relativement basse, au-dessous de 30°C, qui lui permet de fondre dans la main. A contrario, son point de fusion est très haut, plus de 2200°C. Il est très peu abondant dans la nature. On le trouve dans la bauxite, la gallite ou des minerais de zinc.

Utilisations

Pour fabriquer des semi-conducteurs, sous forme d’alliage avec de l’arsenic (arséniure de gallium), en électronique et opto-électronique ; en alliage avec de l’indium et de l’étain (galinstan), il est utilisé pour remplacer le mercure depuis l’interdiction de celui-ci; dans la fabrication des cellules photovoltaïques ; comme détecteur de neutrinos; en scintigraphie médicale, le gallium 67, un radioisotope du gallium, est utilisé pour détecter des sites infectieux.

Représentation artistique d'un disque nano-optomécanique ultrasensible, réalisé à base d'arséniure de gallium.
Représentation artistique d'un disque nano-optomécanique ultrasensible, fonctionnant dans un liquide et réalisé à base d'arséniure de gallium. Ce dispositif sur puce consiste en un nanodisque faisant office à la fois de résonateur mécanique et de résonateur optique. Il est accompagné de son guide de couplage optique, conduisant la lumière jusqu'au nanodisque et suspendu linéairement dans son champ optique évanescent, et il est plongé dans un liquide. Ce dispositif hybride permet aux chercheurs d'étudier l’interaction entre un fluide et un objet vibrant à haute fréquence, dans la gamme du gigahertz. Sa sensibilité, comparable à celle des meilleurs dispositifs optomécaniques hors liquide, est suffisante pour mesurer les infimes vibrations mécaniques dues aux fluctuations quantiques. © Ivan FAVERO/Christophe BAKER/MPQ/Université Paris-Diderot/CNRS Photothèque
Mesure de la caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque en arséniure de gallium (GaAs).
Mesure de la caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque en arséniure de gallium (GaAs) sous un flux d’un "soleil". La cellule est placée au sein d'un banc de mesure optoélectronique permettant sa caractérisation. © Cyril FRESILLON/C2N/CNRS Photothèque

Quoi de neuf dans les labos ?

Des capteurs de gaz à base de nitrure de gallium, réalisés sur un substrat en saphir, ont été transférés sur des feuilles métalliques ou polymères souples. Ce transfert a pour effet de doubler la sensibilité du capteur aux oxydes d’azote (NOx), de multiplier par six son temps de réponse, et ouvre la voie à des applications environnementales, portables et à bas coût. 

Un dispositif instrumental unique a permis d’observer pour la première fois, in situ et en temps réel, la croissance de nanomatériaux élaborés par jets moléculaires dans un microscope électronique à transmission.

Pour la première fois, des chercheurs sont parvenus à fabriquer des substrats de large diamètre du semi-conducteur β-Ga2O3 aussi bien de type « n » que de type « p », permettant d’envisager le développement de composants à la fois pour l’électronique de puissance et l’optoélectronique dans l’ultraviolet lointain.

Premier matériau de l’épaisseur d’un seul atome, le graphène a ouvert la voie à de nombreux autres matériaux ultrafins. Ces derniers, qui commencent à être fabriqués et étudiés dans les laboratoires, pourraient trouver de multiples applications en électronique et en optique.