Создан сплав золота и железа

Расположение атомов в сплавах приводит к изменениям химических свойств компонентов, что делает их потенциально эффективными катализаторами. Это побудило Сильви Руссе и ее коллег из Университета Дени Дидро и Национального центра научных исследований рассмотреть возможность создания сплава железа и золота. Золото легко образует сплавы с драгоценными металлами - серебром и палладием, но с дешевым железом "дружит" не лучше масла, которое налили в воду, из-за разницы в размерах атомов. Находясь в кристаллической решетке, каждый атом золота имеет эффективный радиус 0,29 нм, в то время как атом железа - всего 0,256 нм, пишет Компьюлента.

Исследователи преодолели это препятствие с помощью рутения. При эффективном атомном радиусе 0,273 нм слой рутения может направлять рост железно-золотой решетки. Группа г-жи Руссе испарила железо и золото и наплавила их на пластинку рутения, после чего нагрела ее до 330°C, дабы атомы переместились в однослойную решетку.

Ученые 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 механические напряжение, вызванное разницей в размерах атомов. Однако, к своему удивлению, исследователи обнаружили, что наиболее стабильная решетка содержит приблизительно один атом железа на два атома золота. Соответственно, в решетке 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. Наиболее сильно они проявляются, когда железо 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.