준결정의 기원

"준결정"은 중국어로 일반적으로 사용되는 "준주기 결정"의 약어이며, 더 나아가 "준결정"으로 약칭됩니다. D. Shechtman과 기타 이스라엘, 미국 및 법학자들에 의해 담금질된 Al-Mn 합금에서 처음 발견되었으며, 1984년 10월 9일에 "일종의 장거리 방향"으로 처음 보고되었습니다. 대칭." 선택된 영역의 전자 회절 패턴은 날카롭고 규칙적인 5겹 대칭 분포를 나타내며 전체가 정삼각형 정이십면체(예: 6L510L315L215PC)의 대칭을 가지므로 "이십면체 상"이라고도 합니다. 이듬해 봄에는 중국 학자 장택(張澤) 등도 독자적인 연구를 통해 Ti-V-Ni 합금에서 '대칭성을 지닌 새로운 정이십면체 상'이 발견됐다고 보고했다.

준결정이 발견되기 전, 결정학계에서는 결정이 장거리 주기적인 3차원 병진 질서를 지닌 물체의 일종이므로 오직 결정만이 엑스선, 중성자를 만들 수 있다는 것이 일반적인 이해였다. 및 전자 빔은 날카로운 회절선을 생성하고 동시에 규칙적으로 분포된 회절 패턴을 형성하며 결정에서 5차 이상의 대칭축이 발생할 가능성은 없습니다. 준결정에 관한 보도가 나오면서 학계에 충격을 안긴 것도 바로 이런 지식에 근거한 것이다. 어떤 사람들은 이것이 "결정학 법칙의 붕괴"를 의미한다고 말합니다. 어떤 사람들은 준결정이 나타내는 5중 대칭이 오정과 같은 규칙적이고 연속적인 결정에 의해 발생하는 환상이라고 생각합니다. 일부 권위 있는 학자들은 소위 준결정이 "말도 안되는 소리" ".

그러나 실험 결과에 대한 추가 조사에서는 연속 결정의 가능성이 확실히 배제되었으며, 지점 위치에 관계없이 정삼각형 정이십면체의 5겹 대칭 구조 모델에 따라 계산된 회절 패턴이 모두 나타났습니다. 강도와 강도는 실험 결과와 잘 일치하여 준결정의 실제 존재에 대한 확실성을 확인합니다. 그리고 향후 5년 동안에만 많은 국가의 학자들이 서로 다른 조성을 가진 금속간 화합물에서 약 50개의 새로운 정이십면체 상을 발견했습니다. 동시에 2차원 준결정만 포함하는 구조를 가진 30개 이상의 정이십면체 상이 발견되었습니다. 장거리 배향 질서를 갖지만 특정 2차원 평면 방향으로 병진 질서가 없고, 3차원 방향으로 장거리 병진 질서를 가지며, 2차원 준결정 평면에 수직인 것도 결정 대칭의 법칙을 위반합니다. 8차 또는 10차 또는 12차 대칭축에 해당하는 2차원 준결정을 각각 팔각형 위상, 십각형 위상 및 십이각형 위상이라고 합니다. 또한 두 가지 구조를 갖는 6가지 유형의 1차원 준결정도 발견되었습니다. -차원적인 장거리 병진 순서와 3차원 구조가 수학적으로 피보나치 수열이라고 불리는 것으로 배열되어 있어 피보나치 단계라고도 합니다.

준결정의 실제 존재는 이것이 말도 안 되는 일이 아니라는 것을 완전히 입증하지만, 이로 인해 결정학의 법칙이 붕괴되지는 않았고 오히려 결정학의 분야가 더 넓어지고 내용이 풍부해졌습니다. 깊은. 이는 다음 예에서 볼 수 있습니다. 1991년 국제 결정학 연맹 집행 위원회는 보고서에서 집행 위원회를 변조된 구조, 다형 및 준결정에 관한 기존 임시 위원회를 대체하기 위해 비주기 결정 위원회의 설립을 승인했습니다. 또한 그들이 언급하는 "결정"은 "본질적으로 분리된 회절 반점을 갖는 모든 고체(회절 반점 자체의 경계가 날카롭고 회절 반점은 서로 연결되지 않음을 의미함)"를 의미한다고 구체적으로 명시합니다. 결정"은 "3차원 격자 주기성이 없다고 간주될 수 있는 모든 결정"을 의미합니다. 분명히 국제결정학연맹의 이러한 움직임은 준결정의 발견과 심층연구 결과로 인해 준주기성(자세한 내용은 10.3절 참조)의 관점에서 이를 재검토할 필요성이 있음을 반영한 신호이다. 변조된 구조, 다형, 부적합한 부적합, 복합 결정 등의 다양한 현상은 이전에 결정 구조에 존재한다고 알려져 있었으며, 이를 준결정과 함께 포함시켰습니다. 그리고 포괄적인 연구.

그러나 위에서 언급한 비주기결정위원회가 제안한 '결정'의 의미에는 준결정 등 모든 비주기적 결정이 포함된다는 점에 유의해야 한다. 확립된 결정에 대한 개념은 수백 년 동안 존재해 왔습니다. 그러나 기존의 '크리스탈'이라는 용어를 버리지 않은 채, 그 용어에 전혀 다른 의미를 부여하게 되면서 혼란을 야기할 수 밖에 없었고 실제로도 혼란을 야기하고 있다. 독자들이 특히 주목해야 할 대목이다.

지금까지 알려진 준결정은 모두 금속간 화합물이며, 이는 그 내부 원인에 따라 결정된다(10.4절 참조). 당시 여러 나라의 학자들이 독립적으로 준결정을 발견했는데, 이는 우연이 아니었다. 우연이지만, 항공우주 및 기타 기술의 발전으로 인해 특정 고급 특성(가벼움, 강함, 고온에 대한 저항력 등)을 갖춘 새로운 소재가 시급히 필요하기 때문입니다. 준결정은 새로운 합금 재료를 개발하기 위해 비전통적인 기술을 사용하면서 발견되었습니다. 준결정은 중요한 과학적 중요성과 큰 실용적 가치를 갖고 있습니다.