Drágakő, amely nem drága, és nem kő




Bíbor ragyogás - az ékszert a Mintek készítette AuAl2 intermetallikus ötvözetből

Egyszerű köbös CaF2-(fluorit-) szerkezet - az AuAl2 szerkezete is ilyen

Dél-afrikai ékszerészek kirakataiban az utóbbi időben egy eddig ismeretlen drágakő jelent meg. A gyönyörű bíbor ékkő tulajdonképpen egy mesterségesen előállított intermetallikus vegyület. Gyártója egy Mintek nevű cég, amely bányászati és kohászati technológiák fejlesztésével foglalkozik.
Az ékkövet az AuAl2 ötvözet formába öntésével készítették. Ez az a vegyület, amely eddig sok gondot okozott a mikroelektronikai cégeknek, el is nevezték bíborpestisnek. Olyan helyeken "pusztít", ahol az elektromos érintkezők alumíniumot és aranyat egyaránt tartalmaznak. A két elem kölcsönös diffúziójának hatására AuAl2-vegyület keletkezik, s ez nagyarányú térfogatcsökkenéssel jár. Ennek eredményeképpen üregek és repedések alakulnak ki az anyagban, tönkretéve az elektronikus eszközöket. Hasonlóan jártak az első sarkkutatók, akik ónból készült konzervdobozokban vittek magukkal élelmet: a nagy hidegben az ónpestis hatására szétporladtak a konzervdobozok. Az ónpestis egy olyan kristályszerkezeti átalakulás, amelynek során a fémes ß fázis alakul át szürke ónná. A rideg, törékeny szürke ón az átalakulás során por alakban keletkezik. A bíborpestis az optikai eszközöket sem kímélte. A gyors interdiffúzió miatt olyan többrétegű optikai szűrők mentek tönkre rövid időn belül, amelyekben alumíniumréteg került aranyrétegre, vagy fordítva. A megoldás egyszerű: kerülni kell a két anyag egymásra rétegzését.
Az AuAl2 kristályszerkezete egyszerű köbös CaF2-szerkezet (lásd az ábrán). Régebben nagy nyomáson és magas hőmérsékleten állítottak elő apró kristályokat belőle, de kiderült, hogy a rácsszerkezet nem tökéletes, üres helyeket (vakanciákat) tartalmaz. Sőt az így készült kristályok instabilak voltak, és Al-AlAu keverékre bomlottak szét. A Mintek szakemberei 50 mikronos kristályokat készítettek egyszerű öntéssel, és nem tapasztaltak instabilitást. A korábbi instabil szerkezet valószínűleg a nagy nyomású eljárás miatt alakult ki. A vegyület intenzív bíbor színét az elektronszerkezet alakítja ki: a reflektivitás csökken a látható fény spektrumának közepén, és ismét növekszik az ibolyához tartozó frekvenciákon.
Az AuAl2 és a hasonló szerkezetű, sárga színű PtAl2 ékkő előnye az, hogy sokkal könnyebb előállítani, mint a mesterséges opált, smaragdot, zafírt és rubint, ugyanakkor ezek a kövek ritka elemeket tartalmaznak, míg a drágakövek csak szilíciumot, oxigént és alumíniumot. ( Nature)