25.08.2010

Получен первый магнитный сплав золота и железа

Как «подружить» благородный и обычный металлы, придумала Сильви Руссе (Sylvie Rousset) и её коллеги из Парижского университета Дени Дидро (Université Paris Diderot) и французского национального исследовательского центра (CNRS).

Проблема сплавления состоит в том, что в кристаллической решётке указанные элементы имеют разные эффективные радиусы (0,29 нанометров у золота, 0,256 нм у железа). Французские исследователи решили её, использовав в качестве «моста» рутений. Его эффективный радиус – 0,273 нм.

Учёные осаждали железо и золото из пара на слой рутения, разогретый до 330 °C. Команда Руссе опробовала разные соотношения металлов, чтобы понять, при каком из них образуется наиболее стабильная система. Теория предсказывала, что лучшей станет смесь из 80% железа и 20% золота (тогда должно быть минимальное механическое напряжение). Однако эксперимент показал, что оптимальное соотношение – один атом железа на каждые два атома золота.

Французы установили, что в этом случае образуется однослойная структура, в которой присутствует дальний порядок: повторяющийся рисунок из шестиугольников, составленных из атомов Au, с атомами Fe посередине.

Держит всю эту конструкцию вместе, как ни странно, магнетизм. По крайней мере, наиболее стабильные структуры образовывались, когда учёные наблюдали максимальный магнитный момент атомов железа. Подробности – в статье авторов исследования, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Нынешнее открытие поможет создавать новые материалы с уникальными свойствами, уверены учёные.

Источники:

1. MEMBRANA