“第二個自然存在的準晶的發現,證明了這種材料可以在自然狀態下存在,并且能在宇宙的時間尺度下保持穩定。”Paul Steinhardt, 普林斯頓的‘愛因斯坦’科學教授以及物理教授,帶領佛羅倫薩大學的Luca Bindi一起進行了這項研究。他們的結果發表在了科學報道上。
根據Steinhardt的文章,這項發現提出了一種可能性,其他種類的準晶也可以在自然中形成。準晶非常的堅硬,摩擦系數低,并且不太導熱,這讓他們有可能成為非常好的飛行器或者不粘鍋的保護涂層材料
新發現的準晶正等待命名,他的結構就像十邊形在一個圓柱體中堆疊起來一樣。這種結構在普通晶體中是不可能出現的,普通晶體的原子以一種重復而有序的方式堆疊。
晶體和準晶的區別可以通過想象一個鋪了地磚的地面來描述:六邊形可以很好的相互結合并且鋪滿整個地板。但是五邊形和十邊形會在臨近的地磚邊出現空隙。“這種結構就好像‘我不是晶體,但是我也不是隨機的。” Steinhardt說到。
擁有這種不允許出現的對稱形的晶體曾在實驗室中被制造出來,但是直到2009年,普林斯頓的Bindi,Steinhardt, Nan Yao,以及哈佛的Peter Lu報道了第一個自然的準晶,也就是20面石,它在一塊很多年前從俄羅斯Chukotka采集的石頭中被發現。為了確認這種就像一顆足球的五重對稱體的準晶體確實是天然的,研究小組的科學家以及來自俄羅斯科學院的地質學家在2011年到了當地去調查,并且帶回了更多的樣品,這些樣品在佛羅倫薩大學,華盛頓特區的Smithsonian博物館,加州理工,以及普林斯頓材料科學技術成想以及分析中心進行分析。
研究人員確認這些起源于外太空的準晶體在45.7億年前形成,也就是我們太陽系形成的時間。2012年,他們在國家科學學院院刊刊登了結果。“將材料帶回并且揭示出他確實是自然形成的是非常重要的一步。”Steinhardt說到。
這種新的準晶體,在同一彗星的不同晶粒中被發現,擁有10重對稱機構。這種準晶體是由鋁鎳以及鐵一起組成的,一般的礦物中他們并不伴生,因為鋁會很快氧化從來隔絕于鎳和鐵的結合。
現在研究人員正在探索這種礦物是如何形成的,“我們知道隕石沖擊有影響,當時的溫度可能有1000-1200K,并且氣壓為大氣壓的數千倍,但是這并不能告訴我們所有的細節。”Steinhardt說到。“我們希望可以知道這種準晶的形成是非常稀有的現象,還是經常發生的,并且想弄清楚他是怎么發生的,是否可以在其它的星系發生。我們的發現可以很好的解釋關于宇宙中發現的材料的基本問題。
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