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陨石中惊现第二个天然准晶
发布时间:2015-04-02]  阅读次数:652次

来源:分析测试百科网

  “第二个自然存在的准晶的发现,证明了这种材料可以在自然状态下存在,并且能在宇宙的时间尺度下保持稳定。”Paul Steinhardt, 普林斯顿的‘爱因斯坦’科学教授以及物理教授,带领佛罗伦萨大学的Luca Bindi一起进行了这项研究。他们的结果发表在了科学报道上。

  根据Steinhardt的文章,这项发现提出了一种可能性,其他种类的准晶也可以在自然中形成。准晶非常的坚硬,摩擦系数低,并且不太导热,这让他们有可能成为非常好的飞行器或者不粘锅的保护涂层材料

  新发现的准晶正等待命名,他的结构就像十边形在一个圆柱体中堆叠起来一样。这种结构在普通晶体中是不可能出现的,普通晶体的原子以一种重复而有序的方式堆叠。

  晶体和准晶的区别可以通过想象一个铺了地砖的地面来描述:六边形可以很好的相互结合并且铺满整个地板。但是五边形和十边形会在临近的地砖边出现空隙。“这种结构就好像‘我不是晶体,但是我也不是随机的。” Steinhardt说到。

  拥有这种不允许出现的对称形的晶体曾在实验室中被制造出来,但是直到2009年,普林斯顿的Bindi,Steinhardt, Nan Yao,以及哈佛的Peter Lu报道了第一个自然的准晶,也就是20面石,它在一块很多年前从俄罗斯Chukotka采集的石头中被发现。为了确认这种就像一颗足球的五重对称体的准晶体确实是天然的,研究小组的科学家以及来自俄罗斯科学院的地质学家在2011年到了当地去调查,并且带回了更多的样品,这些样品在佛罗伦萨大学,华盛顿特区的Smithsonian博物馆,加州理工,以及普林斯顿材料科学技术成想以及分析中心进行分析。

  研究人员确认这些起源于外太空的准晶体在45.7亿年前形成,也就是我们太阳系形成的时间。2012年,他们在国家科学学院院刊刊登了结果。“将材料带回并且揭示出他确实是自然形成的是非常重要的一步。”Steinhardt说到。

  这种新的准晶体,在同一彗星的不同晶粒中被发现,拥有10重对称机构。这种准晶体是由铝镍以及铁一起组成的,一般的矿物中他们并不伴生,因为铝会很快氧化从来隔绝于镍和铁的结合。

  现在研究人员正在探索这种矿物是如何形成的,“我们知道陨石冲击有影响,当时的温度可能有1000-1200K,并且气压为大气压的数千倍,但是这并不能告诉我们所有的细节。”Steinhardt说到。“我们希望可以知道这种准晶的形成是非常稀有的现象,还是经常发生的,并且想弄清楚他是怎么发生的,是否可以在其它的星系发生。我们的发现可以很好的解释关于宇宙中发现的材料的基本问题。


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