Yttrium
> NUMÉRO ATOMIQUE 39
> MASSE ATOMIQUE 88,9u
Groupe
3
Famille
Métaux de transition
État physique naturel
Solide. L’yttrium est un métal mou. Son seul isotope stable est 89Y qui est aussi sa seule forme naturelle.
Étymologie
En 1848, le chimiste suédois Carl Gustav Mosander découvre trois oxydes dans l’yttria : l’oxyde d’yttrium blanc , nommé yttria; l’oxyde de terbium jaune, nommé erbia; l’oxyde d’erbium rose, nommé terbia. En 1878, le chimiste suisse Jean Charles Galissard de Marignac découvre un quatrième oxyde, l’oxyde d’ytterbium. Les éléments isolés de ces oxydes seront rebaptisés yttrium, ytterbium, terbium et erbium afin de rappeler leur origine, le village suédois d’Ytterby.
Découverte
En 1787, un suédois, Carl Axel Arrhénius trouve une pierre noire dans les environs d’un village, Ytterby. Il le fait parvenir à des amis chimistes. L’un d’eux, Johan Gadolin, y identifie une nouvelle “terre”. En 1797, ce nouvel oxyde est baptisé yttria. la forme métallique a été isolée en 1828 par le chimiste allemand Friedrich Wöhler .
Utilisations
Dans les tubes cathodiques des écrans de télévision où le vanadate YVO4, ou l’oxysulfure Y2O2S, tous deux dopés à l’europium, sont utilisés pour obtenir la couleur rouge; dans les LEDs; en joaillerie de nombreux grenats synthétiques contiennent de l’yttrium; des grenats de fer et d’yttrium (YIG) et des grenats d’aluminium et d’yttrium (YAG) ont de très bonnes propriétés magnétiques utilisées dans en hyperfréquence; dans des aciers réfractaires, l’yttrium apporte une meilleure résistance à l’oxydation; les systèmes Y-Ba-Cu-O possèdent des propriétés de supraconductivité à haute température.
Quoi de neuf dans les labos ?
Sollicitant la science de l’infiniment petit où un électron peut connaître deux états à la fois, les technologies quantiques ouvrent sur des applications très attendues: ordinateur quantique, sécurisation des communications, capteurs ultra-sensibles. Des promesses qui reposent sur des facteurs clefs comme l’augmentation de la durée de vie des états quantiques, équivalente à une diminution des largeurs des transitions entre ces états.
Dans les fossiles aussi le « diable » se cache dans les détails, tels que des traces chimiques invisibles aux yeux des paléontologues mais dévoilées par des méthodes d’imagerie avancée. Parmi ces dernières, la cartographie (2D) d’éléments traces dans des fossiles plats, permise par l’utilisation des faisceaux de rayons X très intenses disponibles dans les synchrotrons, a récemment révélé une série de nouvelles informations essentielles sur leur biologie, leur environnement et/ou leur préservation.
Spécialistes de lévitation aérodynamique, des chercheurs du laboratoire Conditions extrêmes et matériaux, haute température et irradiation (CEMHTI, CNRS/Université d’Orléans), en collaboration avec des équipes de l’Université d’Aberystwyrth (Pays de Galles), ont utilisé cette technique couplée avec le rayonnement synchrotron pour étudier des échantillons d’aluminates d’yttrium portés à très haute température. Ils ont mis en évidence la séparation du matériau devenu liquide en deux états différents.
Les supraconducteurs sont des matériaux étonnants: refroidis en-dessous d’une température critique proche du zéro absolu (-273,15°C), leur résistance à un courant électrique devient nulle, ce qui permet le transport d’électricité sans perte d’énergie. Et pour certains, dits « à haute température », la température critique est plus proche de -100°C. Cependant, depuis sa découverte en 1986, la supraconductivité à haute température est restée une énigme pour les physiciens.