Le diboride de magnésium est le composé inorganique de formule MgB2. Il s’agit d’un solide gris foncé, insoluble dans l’eau, la structure cristalline appartient au système hexagonal. Il s’agit d’un composé intercalaire avec des couches alternées de magnésium et de bore.
MgB2 est un supraconducteur multibande, c’est-à-dire que chaque surface de Fermi a un écart d’énergie supraconducteur différent. Pour MgB2, la liaison sigma du bore est forte et induit un grand écart supraconducteur d’onde S, et la liaison pi est faible et induit un petit écart d’onde S. Les états quasi-particulaires des vortex de grand espace sont fortement confinés au noyau du vortex. D’autre part, les états quasi-particulaires de petit espace sont faiblement liés au noyau du vortex. Ainsi, ils peuvent être délocalisés et se chevaucher facilement entre des vortex adjacents. Une telle délocalisation peut fortement contribuer à la conductivité thermique, qui montre une augmentation brutale au-dessus de Hc1.
Formule chimique : MgB2
Densité 2,57 g/cm3
Masse molaire 45,93 g/mol
Structure cristalline : Hexagonale, hP3
Point de fusion 830 °C (1 530 °F ; 1 100 K) (se décompose)
Groupe d’espaces :P6/mmm, n° 191
Application
1. Supraconducteurs
Les propriétés supraconductrices et le faible coût rendent le diborure de magnésium attrayant pour une variété d’applications. Pour ces applications, la poudre de MgB2 est compressée avec de l’argent métallique (ou de l’acier inoxydable 316) en fil et parfois en ruban adhésif via le procédé PIT.
2. Propulseurs, explosifs, pyrotechnie
Contrairement au bore élémentaire dont la combustion est incomplète à travers les couches d’oxyde vitreux empêchant la diffusion de l’oxygène, le diborure de magnésium brûle complètement lorsqu’il est enflammé dans l’oxygène ou dans des mélanges avec des oxydants. Ainsi, le borure de magnésium a été proposé comme carburant dans les jets dynamiques. En outre, l’utilisation du MgB2 dans les explosifs et les propergols améliorés a été proposée pour les mêmes raisons.
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