【引進最新的準晶】

明道

【引進最新的準晶】

 

退化準晶

如右圖所示的彩色圖像已利用電腦模擬發現一個新的準晶的形成是一個例證。

形成由硬的三角bipyramids，每兩個經常共享一個單一的面孔的四面體組成，並在一份文件中描述，在“物理評論快報”沙龍Glotzer和他的同事們在美國密歇根大學。

獲獎領域

準晶 - 已下令而不是週期性結構的材料 - 由丹尼爾Shechtman發現於1984年，他贏得了2011年諾貝爾化學獎。

Shechtman的發現之前，它被認為遠距離物理系統中的順序是不可能沒有週期性。

原子被認為是被認為是晶體內擠滿定期重複一遍又一遍的對稱圖案。

但Shechtman發現一個被裝在一個不能重複的模式，但有“10倍”旋轉對稱的晶體中的原子。

自那時以來，已發現數百種不同的準晶，其中有2倍，3倍和5倍的旋轉對稱性的二十面體準晶。

也有八角形（8倍），十次（10倍）和十二次（12倍），準晶，表現出二維原子層內的“禁止”旋轉對稱性，但在這些層的垂直方向的週期。

複雜的配置

在這一新的工作中，研究人員，利用蒙特卡羅模擬，發現十二次準晶的組成顆粒包裝54％以上的分數時，形成退化。

這個新形成的第二次準晶的形成與硬顆粒和第一個是墮落。

在這裡，“墮落”的意思是指沒有獨特的能量最低晶系對應到單個原子的獨特配置的基態。

“相反，也有大量配置這些具有相同的總體能源的硬三角bipyramids，所以他們被稱為退化，解釋說：”在英國利物浦大學的物理學家羅南麥格拉思，誰一直在研究，在過去12個月的準晶多年，但並沒有參與這項工作。

“硬粒子”，麥格拉思接著解釋粒子，是純粹的幾何 - 有沒有吸引力或排斥力顆粒間的相互作用，將看到如果有原子粒子的內容。

glotzer的研究小組發現準晶形成硬tetrahedrals - 2009年 - 的先河。

球隊的計算還表明，包裝分數較高，三斜晶體的形成是首選。

“想像一個多米諾骨牌的表格上方覆蓋有許多方式完全覆蓋表空間之間的多米諾骨牌沒有 - 。

你既可以把所有的多米諾骨牌，水平，垂直或兩種方式，從兩個”葉“的角度來看多米諾骨牌[兩節]，所有安排是相同的。

然而，如果你畫線連接在一個單一的多米諾骨牌的兩個肺葉，然後每個安排看起來不同，這正是我們的粒子的情況下，像3D四面體“多米諾骨牌“，”解釋Glotzer。

麥格拉思說：“我認為這項工作是很有趣，因為它在某種程度上對幫助我們了解為什麼和如何準晶形成的方式 - 在該領域最大的懸而未決的問題 - 尋找純粹的幾何效應”。

工作據以Glotzer，強調了一個事實，熵可能發揮更大的作用比以前認為在準晶形成。

歷史軌跡

麥格拉思還告訴physicsworld.com，他的新發現很感興趣，因為它是在傳統的艾倫·麥凱來自英國，是一個率先探索晶體中的幾何效應進行工作如下。

“他，反過來，學生的先驅晶體學]約翰·貝爾納爾，誰，反過來，是勞倫斯·布拉格的門生;所以對我來說，是一個很好的聯動右後衛晶體的起源。”

多年來，準晶，導致重要的發現在不同的領域，納米超分子化學。

光子“超材料”的基礎上準晶，有朝一日可能會取代在通訊和信息技術的半導體器件，電子自旋的準週期陣列可以揭示磁自旋電子學和其他“變換光學”應用新的方面。

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tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/nov/29/introducing-the-latest-quasicrystal