Kwazikryształ - Polski Serwis Naukowy

Struktura atomowa kwazikryształu Ag-Al

Kwazikryształy – szczególna forma ciała stałego, w której atomy układają się w pozornie regularną, jednak nie w powtarzającą się strukturę, co uniemożliwia wyróżnienie ich komórek elementarnych. Kwazikryształy odkrył Dan Szechtman w 1984 roku, gdy w szybko schłodzonym stopie glinu z manganem zaobserwował niekrystalograficzną 5-krotną oś symetrii.

Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.

Symetria osiowa (symetria względem osi) - odwzorowanie geometryczne płaszczyzny lub przestrzeni, które dla ustalonej osi tj. prostej l każdemu punktowi P swojej dziedziny przyporządkowuje punkt Q taki, że punkty P i Q wyznaczają prostą przecinającą prostopadle oś l i leżą w równej odległości od osi l po jej przeciwnych stronach.

Za swoje odkrycie Dan Shechtman otrzymał 5 października 2011 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Większość właściwości fizycznych kwazikryształów jest taka sama jak klasycznych kryształów, choć wykazują one również wiele własności charakterystycznych tylko dla siebie. M.in. wykazują one słabe przewodnictwo cieplne i elektryczne, przy zachowaniu wysokiej twardości, odporności na czynniki chemiczne i korozję. Dzięki temu stosuje się je do pokryć przeciwzużyciowych i przeciwkorozyjnych, jako materiały do magazynowania wodoru, bariery termiczne, czujniki podczerwieni i inne. Kwazikryształy tworzą m.in. niektóre stopy metali zawierające 60-70% glinu.

Korozja - ogólna nazwa procesów niszczących mikrostrukturę materiału, które prowadzą do jego rozpadu. Korozja zachodzi pod wpływem chemicznej i elektrochemicznej reakcji materiału z otaczającym środowiskiem.

Symetria osiowa (symetria względem osi) - odwzorowanie geometryczne płaszczyzny lub przestrzeni, które dla ustalonej osi tj. prostej l każdemu punktowi P swojej dziedziny przyporządkowuje punkt Q taki, że punkty P i Q wyznaczają prostą przecinającą prostopadle oś l i leżą w równej odległości od osi l po jej przeciwnych stronach.

Kwazikryształ Ho-Mg-Zn w postaci dwunastościanu foremnego

Kwazikryształy dają ostre sygnały na dyfraktogramie rentgenowskim, co wskazuje na istnienie wysokiego stopnia uporządkowania na poziomie mikroskopowym. Dyfraktogramy kwazikryształów wykazują zabronione przez warunek translacji, niekrystalograficzne osie symetrii - pięciokrotną i powyżej sześciu. Nie jest możliwe przypisanie strukturze kryształu żadnej z komórek elementarnych z 14 sieci Bravais'go.

Przewodnictwo elektryczne - to zjawisko skierowanego przenoszenia ładunków elektrycznych przez dodatnie lub ujemne nośniki prądu (np. elektrony, jony) w ośrodku pod wpływem przyłożonego zewnętrznego pola elektrycznego. Zależnie od natury fizycznej ładunków wytwarzających prąd elektryczny wyróżnia się następujące rodzaje przewodnictwa elektrycznego:

Podczerwień (promieniowanie podczerwone) (ang. infrared, IR) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi. Oznacza to zakres od 780 nm do 1 mm.

Przypisy

Shechtman, D.; Blech, I.; Gratias, D.; Cahn, J.. Metallic Phase with Long-Range Orientational Order and No Translational Symmetry. „Phys. Rev. Lett.”. 53 (20), s. 1951–1953, 1984. doi:10.1103/PhysRevLett.53.1951 (ang.).
The Nobel Prize in Chemistry 2011, NobelPrize.org, [dostęp=2011-12-16] (ang.)

Linki zewnętrzne

W Wikimedia Commons znajdują się multimedia związane z tematem:
Kwazikryształ

Urszula Dąbrowska: Nobel z chemii za niezwykłą symetrię. Wyborcza.pl, 2011-10-05. [dostęp 2011-12-15].

Zobacz też

parkietaż Penrose'a