Drágakő, amely nem drága, és nem kő

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.

Bíbor ragyogás- az ékszert a Mintek készítette AuAl2 intermetallikus ötvözetből	Egyszerű köbös CaF2 - (fluorit) szerkezet- az AuAl2 szerkezete is ilyen

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 ábrát). 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)