Рутений оказался всего лишь четвертым ферромагнитным элементом. До него физики знали лишь о трех металлах, способных сохранять это свойство при комнатной температуре – о железе, никеле и кобальте.
Рутений отличается от перечисленных выше металлов тем, что у него ферромагнитная фаза метастабильная. Зачастую, при упоминании о магнитных веществах, подразумевают ферромагнетики. Магнетизм возникает в момент образования крупных областей микрометрового размера, внутри которых магнитные моменты всех атомов повернуты в одну сторону. При таких условиях кристалл может намагничиваться под влиянием внешнего поля и сохранять способность притягивания даже после того, как это поле прекратит на него влиять.
Ученые знают о многих материалов, обладающих ферромагнитными свойствами, однако лишь единицы проявляют эти свойства при комнатной температуре. Рутений, элемент из восьмой группы старой версии периодической таблицы Менделеева, лишь недавно присоединился к железу, кобальту и никелю. Эксперты возлагали надежды на редкоземельный гадолиний, но его магнетизм теряется уже при температуре десять градусов Цельсия.
Исследователи из Университета Миннесоты при помощи метода «затравочного слоя» отошли от классической гексагональной кристаллической решетки и вырастили из него сверхтонкую пленку. Ученые создали в ней тетрагональную решетку. О том, что попытка оказалась успешной, американские физики узнали с помощью микроскопии и рентгеновской дифракции. После полноценного изучения пленки, эксперты подтвердили свою догадку о ферримагнитном рутении. Чем тоньше пленка, тем сильнее она магнитит и теряет свои ферромагнитные свойства тем быстрее, чем толще становится.
*