Получен "магнитный" сплав золота и железа
Французским учёным удалось создать сплав золота с железом на основе магнитных свойств последнего.
Расположение атомов в сплавах приводит к изменениям химических свойств компонентов, что делает их потенциально эффективными катализаторами. Это побудило Сильви Руссе и её коллег из Университета Дени Дидро и Национального центра научных исследований рассмотреть возможность создания сплава железа и золота.
Последнее легко образует сплавы с драгоценными металлами - серебром и палладием, но с "дешёвым" железом "дружит" не лучше масла, которое налили в воду, - из-за разницы в размерах атомов. Находясь в кристаллической решётке, каждый атом золота имеет эффективный радиус 0,29 нм, в то время как атом железа - всего 0,256 нм.
Исследователи преодолели это препятствие с помощью рутения. При эффективном атомном радиусе 0,273 нм слой рутения может направлять рост железно-золотой решётки. Группа мадам Руссе испарила железо и золото и наплавила их на пластинку рутения, после чего нагрела её до 330 ˚C, дабы атомы переместились в однослойную решётку. Учёные проверили несколько комбинаций железа и золота для получения наиболее стабильного соединения. Теоретически такая смесь должна была включать около 80 железа, так как это сводит к минимуму механическое напряжение, вызванное разницей в размерах атомов. Однако, к своему удивлению, исследователи обнаружили, что самая стабильная решётка содержит приблизительно один атом железа на два атома золота. Соответственно, в решётке устанавливается дальний порядок - повторяющийся узор из взаимосвязанных шестиугольников золота с атомом железа в центре.
Сильви Руссе полагает, что в основе этой стабильности лежат магнитные свойства железа. Сильнее всего они проявляются тогда, когда этот металл составляет треть сплава. Если научиться переключать магнетизм между двумя направлениями с приложением магнитного поля и удерживать выбранное направление при температурах, обычных для компьютера, сплав может функционировать как массив памяти с высокой плотностью.
|
