Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


КВАЗИКРИСТАЛЛ

КВАЗИКРИСТАЛЛ (от лат. quasi - нечто вроде, как будто и кристалл), особый тип упаковки атомов в твердом в-ве, характеризующийся икосаэдрической (т.е. с осями 5-го порядка) симметрией, дальним ориентационным порядком и отсутствием трансляционной симметрии, присущей обычному кристаллическому состоянию. Квазикристалл им. упаковка атомов была открыта в быстро охлажденном металлическом сплаве Аl6Мn (1984) и затем обнаружена в системах Al-Fe, Ni-Ti и др. Обычные кристаллы обладают трехмерной периодичностью в расположении атомов, исключающей возможность существования осей симметрии 5-го порядка. В аморфном (стеклообразном) состоянии возможны локальные группировки атомов с икосаэдрич. симметрией, но во всем объеме аморфного тела нет дальнего порядка в расположении атомов - ни трансляционного, ни ориентационного. Квазикристалл может рассматриваться как промeжут. тип упорядоченности атомов между истинно кристаллическим и стеклообразным. Двухмерной моделью квазикристалла являются упаковки ("паркеты") ромбов с углом при вершине 360°/5 = 72° с осями симметрии 5-го порядка: при этом промежутки заполняются другими ромбами с углом при вершине 360°/10=36° (узор Пенроза, рис. 1); совокупности этих ромбов дают равновеликие десятиугольники. Угловая ориентация всех элементов паркета повторяется на всей плоскости - это и есть дальний ориснтационный порядок, но истинного трансляционного дальнего порядка нет (хотя есть приблизительная периодичность вдоль нек-рых направлений).

1-63.jpg

Рис. 1. Двухмерная модель квазикристалла (выделены десятиугольники).

1-64.jpg

Рис. 2. Элементы структуры квазикристалла из пяти тетраэдров: фрагмент икосаэдра (а), 32 - вершинник триаконтаэдр (6).

Упаковка атомов в трехмерном пространстве квазикристалла может быть описана на основе многогранников, содержащих оси 5-го порядка, или фрагментов таких многогранников. На рис. 2,а показан характерный для квазикристалла фрагмент икосаэдра (12-вершинника-двадцатигранника с точечной симметрией 53m), состоящий из 5 тетраэдров. Чтобы 6 вершинных атомов и центральный атом образовали плотную упаковку, радиус центрального атома должен быть несколько меньше, чем у вторичного атома; напр., в Аl6Мn атомный радиус Мn-0,130 нм, Аl-0,143 нм. Фрагментами атомной структуры квазикристалла могут быть также трехмерные аналоги узоров Пенроза - острый и тупой ромбоэдры с углами при вершинах 63,43° и 116,57°, из к-рых можно сложить полиэдр - триаконтаэдр с симметрией 53m, имеющий 32 вершины (рис. 2,6). В упаковке атомов в квазикристалле могут наблюдаться нарушения, аналогичные дислокациям (см. Дефекты). Квазикристалл типа Аl6Мn можно рассматривать как метастабильные фазы. Однако существует структура квазикристалла типа сплава Al-Li-Cu-Mn, получаемая при медленном охлаждении расплава, к-рая является, по-видимому, равновесной. В настоящее время развиваются физ. теории квазикристаллич. состояния.
===
Исп. литература для статьи «КВАЗИКРИСТАЛЛ»: Маккей А.Л., "Кристаллография", 1981, т. 26, в. 5, с. 910-19; Нельсон Д. Р., "В мире науки", 1986, № 10, 19-28; Levine D., Steinhardt P. J., "Rhys. Rev." ser. В., 1986, v. 34, № 2, p. 596-616. Б.К. Вайништейн.

Страница «КВАЗИКРИСТАЛЛ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн