Paduan Stabil Emas dan Besi Oleh Daya Tarik Magnetik

Tinuku
(KeSimpulan) Emas mudah dimanipulasi dengan logam mulia perak dan paladium, tetapi biasanya disatukan dengan logam besi murah seperti halnya campuran minyak dengan air. Namun, sekarang berubah dengan menciptakan perpaduan emas-besi yang dilakukan dengan magnet.

Susunan atom dan perubahan sifat kimia unsur logam memiliki potensi yang berguna untuk katalisis reaksi. Hal ini mendorong Sylvie Rousset dan rekan-rekannya di Diderot University, Paris, dan French National Centre for Scientific Research untuk mengeksplorasi penyatuan emas dan besi. Tetapi menciptakan sebuah paduan emas-besi menjadi bermasalah karena ukuran atom yang berbeda. Terkunci dalam kisi kristal, masing-masing atom emas memiliki radius efektif 0,29 nanometer, sedangkan atom besi memiliki jari-jari hanya 0,256 nanometer.

Para peneliti mengatasi kendala ini dengan menggunakan ruthenium sebagai "jembatan" di antara keduanya. Dengan jari-jari atom efektif 0,273 nanometer, ruthenium dapat memandu pertumbuhan kisi emas-besi. Tim Rousset menguapkan besi dan emas serta menaruhnya pada sebuah pelat ruthenium, sebelum slab pemanasan 330°C yang memungkinkan atom bermigrasi ke dalam sebuah lapisan kisi.

Tim menguji beberapa kombinasi antara besi dan emas untuk memperoleh susunan yang paling stabil. Secara teoritis, stabilitas harus ditemukan dalam suatu campuran yang mengandung sekitar 80% besi, karena hal ini mengurangi tekanan mekanis yang disebabkan oleh perbedaan ukuran atom. Namun, tim peneliti mengidentifikasi bahwa kisi paling stabil pada sekitar 1 atom besi untuk setiap 2 atom emas. Mereka melaporkan hasil eksperimen di Physical Review Letters.

Di dalam kombinasi ini ada bukti order jangka panjang yaitu pola berulang saling keterkaitan hexagons emas, masing-masing dengan sebuah atom besi di pusatnya. Rousset menunjukkan bahwa magnet besi berada di balik stabilitas ini. Atom besi memiliki sifat magnet terkuat ketika membentuk sepertiga perpaduan. "Apa yang menarik adalah dominasi mutlak dari interaksi magnetik," kata Gayle Thayer dari Sandia National Laboratories di Albuquerque, New Mexico.

S. Mehendale, Y. Girard, V. Repain, C. Chacon, J. Lagoute, S. Rousset (Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, Université Paris Diderot-Paris 7, UMR CNRS 7162, 75205 Paris Cedex 13, France); Madhura Marathe, Shobhana Narasimhan (Theoretical Sciences Unit, Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Jakkur, Bangalore - 560064, India). Ordered Surface Alloy of Bulk-Immiscible Components Stabilized by Magnetism. Phys. Rev. Lett. 105, 056101 (2010). DOI:10.1103/PhysRevLett.105.056101
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment