Sciencemag.cz
Doporučujeme
Slitiny s vysokou entropií jsou známy teprve asi 15 let. Jedná se o látky, kde je více prvků (zejména kovů, např. 5 různých kovů) smícháno v podobných poměrech – ne tedy jako v tradičních slitinách, kdy je v mědi trocha cínu nebo v oceli 1 % uhlíku (tedy 1 dominující prvek a příměs). Slitiny s vysokou entropií bývají pevné, mohou mít zajímavé magnetické vlastnosti, jsou odolné proti korozi apod.
Biswanath Dutta a Fritz Körmann z Delft University of Technology se nyní zaměřili na slitinu FeCoNiMnCu (Fe15Co15Ni20Mn20Cu30 – jde o procentuální zastoupení, nikoliv chemický vzorec molekuly). Ve spolupráci s Ústavem Maxe Plancka (Max-Planck-Institut für Eisenforschung) nechali tuto směs zahřívat asi 240 hodin a pak provedli podrobnou analýzu. Ukázalo se, že po 240 hodinách zahřívání látka změnila své magnetické vlastnosti. Autoři výzkumu to vysvětlují tak, že měď se nerada mísí s dalšími prvky – zahřívání vede k tomu, že atomy získávají energii k přesunům, takže v původně homogenní směsi pak vznikají regiony s odlišným složením – zde byly např. některé bohaté na železo a kobalt a jiné na měď (tzv. spinodální rozklad). Tyto oblasti mají různé objemy/hustoty, některé mají tendenci expandovat, jiné se smršťovat a vzniká mezi nimi mechanický stres („koherenční napětí“). Oba tyto jevy mohou způsobit, že dojde ke změnám magnetických vlastností materiálu. Pokud např. fáze s určitými magnetickými vlastnostmi bude expandovat, vlastnosti materiálu jako celek se více posunou tímto směrem. Tímto způsobem lze tedy slitiny s vysokou entropií dále ladit, a to nejen co se týče magnetismu: delším zahříváním může jít např. dosáhnout i jemnějšího rozdělení jednotlivých podoblastí.
Ziyuan Rao et al. Beyond Solid Solution High‐Entropy Alloys: Tailoring Magnetic Properties via Spinodal Decomposition, Advanced Functional Materials (2020). DOI: 10.1002/adfm.202007668
Zdroj: Delft University of Technology / Phys.org
Není právě to kámen úrazu? Pečlivě vyladěná slitina zapomenutá u topení, nebo zahřátá elproudem a je po vyladění.