อ่าน 6 นาที
เตตราทีไนต์
เททราทีไนต์ เป็น โลหะผสมธรรมชาติ ที่ประกอบด้วย FeNi ชนิด L1 0 ที่เรียงตัวทางเคมีซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นแร่ในปี 1980 [ 6 ] แร่ชนิดนี้ตั้งชื่อตาม...
เตตราทีไนต์
| เตตราทีไนต์ | |
|---|---|
ผลึกเตตระทีไนต์สีเงินแวววาว | |
| ทั่วไป | |
| หมวดหมู่ | แร่ธาตุพื้นฐาน |
| สูตร | เฟนิ |
| สัญลักษณ์ IMA | Ttae [ 1 ] |
| การจำแนกประเภทของสตรุนซ์ | 1.AE.10 |
| ระบบผลึก | สี่เหลี่ยมจัตุรัส |
| คลาสคริสตัล | โดมาติก (ม) ( สัญลักษณ์ HMเดียวกัน) |
| กลุ่มอวกาศ | P4/มมม[ 2 ] |
| หน่วยเซลล์ | 22.92 ų |
| การระบุตัวตน | |
| มวลสูตร | 57.27 กรัม |
| สี | สีขาวเทา, สีขาวเงิน |
| นิสัยคริสตัล | ลักษณะเป็นเม็ด – พบเห็นได้ทั่วไปในหินแกรนิตและหินอัคนีชนิดอื่นๆ |
| ร่องอก | ไม่มี |
| กระดูกหัก | อ่อนตัวได้ |
| ความแข็งตามมาตราโมห์ส | 3.5 |
| ความแวววาว | โลหะ |
| สตรีค | สีเทา |
| ความโปร่งใส | ทึบแสง |
| ความหนาแน่น | 8.275 |
| สิ่งเจือปนทั่วไป | โค, ทองแดง, พี |
| เอกสารอ้างอิง | [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] |
เททราทีไนต์เป็นโลหะผสมธรรมชาติ ที่ประกอบด้วย FeNiชนิด L1 ที่เรียงตัวทางเคมีซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นแร่ในปี 1980 [ 6 ]แร่ชนิดนี้ตั้งชื่อตามโครงสร้างผลึกแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสและความสัมพันธ์กับโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลเทไนต์ซึ่งเป็นเฟสที่ไม่เป็นระเบียบทางเคมี (A1) โดยมีแลตติส fcc อยู่ด้านล่าง[ 7 ]เททราทีไนต์เป็นหนึ่งในเฟสแร่ที่พบในเหล็กอุกกาบาต [ 8 ] [ 4 ] [ 9 ] ก่อนการค้นพบในตัวอย่างอุกกาบาต การสังเคราะห์เฟส L1 ในเชิงทดลอง ได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 1962 โดยLouis Néelและเพื่อนร่วมงาน หลังจากการฉายรังสีนิวตรอนของตัวอย่าง FeNi ที่ไม่เป็นระเบียบทางเคมีภายใต้สนามแม่เหล็กที่ใช้[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]เมื่อเปรียบเทียบกับเฟส A1 ( taenite ) ที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนและมีโครงสร้างทางเคมีไม่เป็นระเบียบ โครงสร้าง L1 แบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสของ tetrataenite ส่งผลให้มีคุณสมบัติแม่เหล็กแข็งที่ดี รวมถึง พลังงานแอนไอโซโทรปีแม่เหล็กผลึกแบบแกนเดียวขนาดใหญ่[ 11 ] [ 13 ]ด้วยเหตุนี้ จึงอยู่ระหว่างการพิจารณาเพื่อนำไปใช้เป็นแม่เหล็กถาวรที่ปราศจากธาตุหายาก[ 14 ]
การก่อตัว
เททราทีไนต์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในอุกกาบาตเหล็กที่มีทีไนต์ซึ่งเย็นตัวอย่างช้าๆ ในอัตราไม่กี่องศาต่อล้านปี ซึ่งช่วยให้เกิดการเรียงตัวของอะตอม Fe และ Ni [ 6 ]พบมากที่สุดในอุกกาบาตคอนไดรต์ที่เย็นตัวอย่างช้าๆ[ 15 ]เช่นเดียวกับในเมโซไซเดอไรต์ [ 6 ] ที่ปริมาณ Ni สูง (มากถึง 52%) และอุณหภูมิต่ำกว่า 320 °C (อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านทางเคมีจากระเบียบเป็นไม่เป็นระเบียบ[ 10 ] ) เททราทีไนต์จะแตกตัวจากทีไนต์และบิดเบี้ยวโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้าเพื่อสร้างโครงสร้างL1 แบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ มีการเรียงตัวทางเคมี [ 16 ]การตรวจสอบเชิงคำนวณเกี่ยวกับเสถียรภาพของเฟสของโลหะผสม Fe-Ni ชี้ให้เห็นว่าการเรียงตัวของเฟอร์โรแมกเนติกมีบทบาทสำคัญในการทำให้โครงสร้าง L1 ที่มีการเรียงตัวทางเคมี มีเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์[ 17 ]
ในปี 2558 มีรายงานว่าพบเทตราทีไนต์ในหินบนบก ซึ่งเป็น มวล แมกเนไทต์จาก เทือกเขา อินโด-เมียนมาร์ทางตะวันออกเฉียงเหนือของอินเดีย[ 18 ]
มีรายงานว่าเฟส L1 สามารถผลิตได้โดย การฉายรังสี นิวตรอนหรืออิเล็กตรอนของFeNi ที่ไม่เป็นระเบียบทางเคมี (A1) ที่อุณหภูมิ ต่ำกว่า 593 K [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]โดยการลดไฮโดรเจนของNiFe O ระดับ นาโนเมตร [ 18 ]หรือโดยการประยุกต์ใช้ความเค้นเชิงกลและสนามแม่เหล็กร่วมกันในระหว่างการอบอ่อนของเฟส A1 ที่ไม่เป็นระเบียบทางเคมี[ 19 ]
แนวทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการที่เป็นไปได้สำหรับการสังเคราะห์ในปริมาณมาก
ความเค้นที่กระทำและสนามแม่เหล็ก
มีรายงานว่าการใช้แรงทางกลร่วมกับสนามแม่เหล็กในระดับปานกลางในระหว่างกระบวนการอบอ่อนสามารถเร่งการก่อตัวของเฟส L1 ที่เรียงตัวเป็นอะตอม ในตัวอย่างจำนวนมากได้[ 19 ]
การเติมฟอสฟอรัส (บทความถูกถอนออก)
ในปี 2022 มีรายงานว่าการผสมเหล็กและนิกเกลเข้าด้วยกันในปริมาณที่กำหนด โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาฟอสฟอรัส และการหลอมส่วนผสมนั้น ทำให้เกิดเตตระทีไนต์ในปริมาณมากภายในไม่กี่วินาที[ 20 ] [ 21 ]อย่างไรก็ตาม ในช่วงปลายปี 2024 บทความที่รายงานผลลัพธ์นี้ถูกถอนออกโดยวารสาร[ 22 ]เนื่องจาก 'การตีความข้อมูลการทดลองผิดพลาด' ความคิดเห็นที่ตามมาซึ่งตีพิมพ์โดยกลุ่มที่มีผู้เขียนบทความต้นฉบับหลายคน ได้นำเสนอทั้งการตีความข้อมูลเดิมใหม่และการวัดใหม่ และแสดงให้เห็นว่ายอดแบร็กที่เดิมระบุว่าเกิดจากการมีเตตระทีไนต์ในตัวอย่างนั้น แท้จริงแล้วเกิดจากการมีฟอสไฟด์[ 23 ]
โครงสร้างผลึก
เททราทีไนต์มีโครงสร้างผลึกที่มีระเบียบสูง[ 16 ]มีสีครีมและแสดงคุณสมบัติแอนไอโซโทรปีทางแสง [ 6 ] ลักษณะที่ปรากฏนั้นแตกต่างจากทีไนต์ซึ่งมีสีเทาเข้มและมีการสะท้อนแสงต่ำ[ 18 ] FeNi ก่อตัวเป็นโครงสร้างผลึกทรงลูกบาศก์ ได้ง่าย แต่ไม่มีคุณสมบัติแอนไอโซโทรปีทางแม่เหล็ก ในรูปแบบนี้ พบโครงสร้างผลึกแบบเตตระโกนัล L1 [ 14 ]
คุณสมบัติทางแม่เหล็ก
Tetrataenite แสดงคุณสมบัติแม่เหล็กถาวร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่าความต้านทานแม่เหล็กสูง[ 24 ]มีค่าความไม่สมมาตรของแม่เหล็กผลึก แบบแกนเดียวขนาดใหญ่ [ 13 ]และผลคูณพลังงานแม่เหล็ก ตามทฤษฎี ซึ่งเป็น ปริมาณพลังงานแม่เหล็กสูงสุดที่เก็บไว้ มีค่ามากกว่า 335 kJ m −3 [ 24 ] เฟส L1 มีอุณหภูมิคูรีตามทฤษฎีมากกว่า 1000 K [ 13 ]ส่งผลให้ค่าความไม่สมมาตรของแม่เหล็กคาดว่าจะยังคงมีค่ามากจนถึงและเกินกว่าอุณหภูมิห้อง
แอปพลิเคชัน
Tetrataenite เป็นตัวเลือกหนึ่งสำหรับการทดแทนแม่เหล็กถาวรธาตุหายากเช่นซามาเรียมและนีโอไดเมียมเนื่องจากทั้งเหล็กและนิกเกลมีอยู่มากมายในโลกและราคาไม่แพง[ 25 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เตตราทีไนต์
เททราทีไนต์ เป็น โลหะผสมธรรมชาติ ที่ประกอบด้วย FeNi ชนิด L1 0 ที่เรียงตัวทางเคมีซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นแร่ในปี 1980 [ 6 ] แร่ชนิดนี้ตั้งชื่อตาม...
การก่อตัว
เททราทีไนต์เกิดขึ้นตามธรรมชาติใน อุกกาบาตเหล็ก ที่มี ทีไนต์ ซึ่งเย็นตัวอย่างช้าๆ ในอัตราไม่กี่องศาต่อล้านปี ซึ่งช่วยให้เกิดการเรียงตัวของอะตอม Fe และ Ni [ 6 ] พบมากที่สุดในอุกกาบาตคอนไดรต์ที่เย็นตัวอย่างช้าๆ [ 15 ] เช่น เดียว กับใน เมโซไซเดอไรต์ [ 6 ] ที่...
แนวทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการที่เป็นไปได้สำหรับการสังเคราะห์ในปริมาณมาก
มีรายงานว่าการใช้แรงทางกลร่วมกับสนามแม่เหล็กในระดับปานกลางในระหว่างกระบวนการอบอ่อนสามารถเร่งการก่อตัวของเฟส L1 ที่เรียงตัวเป็นอะตอม ในตัวอย่างจำนวนมากได้ [ 19 ]
โครงสร้างผลึก
เททราทีไนต์มีโครงสร้างผลึกที่มีระเบียบสูง [ 16 ] มีสีครีมและแสดงคุณสมบัติ แอนไอโซโทรปีทางแสง [ 6 ] ลักษณะ ที่ปรากฏนั้นแตกต่างจากทีไนต์ซึ่งมีสีเทาเข้มและมีการสะท้อนแสงต่ำ[ 18 ] FeNi ก่อ ตัว เป็น โครงสร้างผลึกทรงลูกบาศก์ ได้ง่าย แต่ไม่มีคุณสมบัติ...