Химики впервые получили бинарное соединение железа с висмутом

Американские ученые впервые синтезировали бинарное соединение железа с висмутом состава FeBi₂. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.

Главной проблемой синтеза висмутида железа было то, что эти два металла плохо смешиваются друг с другом. Даже при температуре выше 1600 градусов по Цельсию, при которой железо и висмут находятся в расплавленном состоянии, в железе растворялось только 0,16% висмута.

Ученые из Северо-Западного университета решили эту проблему, синтезируя FeBi₂ при давлении выше 30 ГПа и температуре более 1200 градусов по Цельсию. По словам исследователей, такое давление существует в области ядра Марса. Для нагревания металлического расплава ученые использовали инфракрасный лазер. В результате химики получили кристаллическое соединение FeBi₂, которое является первым интерметаллическим соединением железа и висмута с ковалентной связью между атомами. Однако при уменьшении давления ниже 3 ГПа кристаллы висмутида железa разрушались.

Интерметаллические соединения очень устойчивы и обладают высокой твердостью. В данный момент ученые ищут способы сделать новое соединение более стабильным. По мнению исследователей, висмутид железа может помочь разработать магнитные и сверхпроводимые материалы нового поколения.