准晶体的第一个量子力学模型揭示了为什么它们存在

晶体和玻璃之间的一种罕见且令人困惑的中间体可能是原子组合的最稳定的布置。

来源:英国物理学家网首页
为了计算其原子不按顺序重复的固体的稳定性,研究人员模拟了准晶体的勺子,这些勺子被随机从较大的块中随机采样。可以使用量子力学计算每个纳米颗粒内的能量,因为粒子已定义边界。重复一系列勺尺寸的计算,可以使研究人员推断出其能量计算到批量准晶体。学分:密歇根大学太阳研究小组Woohyeon Baek。

晶体和玻璃之间的一种罕见且令人困惑的中间体可能是原子组合的最稳定的布置。

这些发现来自准晶体的第一个量子力学模拟,这是科学家曾经认为不存在的一种固体。虽然准晶体中的原子在晶格中排列在晶体中,但原子的模式并不像常规晶体中那样重复。新的仿真方法表明,尽管晶体类似于玻璃(如迅速加热和冷却),但类似晶体(例如晶体)基本上是稳定的材料。

稳定材料

“如果我们想设计具有所需属性的材料,我们需要知道如何将原子整理到特定的结构中,”道琼斯陶器早期职业材料科学与工程学助理教授,以及今天发表在《自然物理学》上的论文的相应作者。 “准晶体已经迫使我们重新考虑某些材料如何以及为什么会形成。直到我们的研究,科学家还不清楚它们为什么存在。”

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准晶体是玻璃和晶体之间令人困惑的中间体。他们已经在当地有序的原子布置,例如晶体,但是像玻璃一样,它们不会形成远距离的重复模式。