준결정의 구조는 무엇인가요?

준결정(quasicrystal)

준결정은 1928년에 발견되었으며 규칙적인 모양의 볼록한 다면체를 갖고 있지만 결정성 고체물질과 달리 결정성 물질이 갖지 않는 5가지 성질을 갖고 있다. 중심선. 그림은 홀뮴-마그네슘-아연 세 가지 금속을 포함하는 준결정의 정십이면체 모양을 보여줍니다. 알려진 준결정은 모두 금속간 화합물이다. 2000년 이전에 발견된 수백 개의 준결정은 모두 Al65Cu23Fe12, Al70Pd21Mn9 등과 같은 적어도 세 가지 금속을 포함하고 있습니다. 그러나 최근에는 Cd57Yb10과 같은 두 가지 금속만이 준결정을 형성할 수 있다는 사실이 발견되었습니다 [Nature, 2000, 408:537]. 준결정의 구성과 구조에 관한 법칙은 아직 연구 중입니다. 구성 문제와 관련하여 주목할 만한 사실은 다음과 같습니다: Al70Pd21Mn9는 준결정인 반면 Al60Pd25Mn15는 결정입니다. 구조적인 문제에 관해서는 단조로운 주기구조는 5중 축을 가질 수 없기 때문에 준결정의 존재는 결정의 3차원 주기구조에서 벗어난다고 일반적으로 생각된다. 그러나 준결정의 구조는 비정질 물질과 달리 여전히 규칙성을 갖는다. 근거리 장애는 여전히 일종의 근거리 질서 구조입니다. 준결정의 구성과 구조적 규칙은 완전히 밝혀지지 않았지만, 준결정의 발견은 고전 결정학 이론에 큰 영향을 미쳐 최근 국제 결정학 연맹(International Union of Crystallography)에서는 결정을 명확한 회절 패턴을 갖는 고체로 정의할 것을 권장했습니다. 주기적인 구조를 나타내는 미세한 공간의 원래 정의를 대체하기 위한 패턴(본질적으로 불연속적인 회절 다이어그램을 갖는 모든 고체). 실제로 준결정은 유용한 재료로 개발되어 왔습니다. 예를 들어, 알루미늄-구리-철-크롬으로 구성된 준결정은 낮은 마찰 계수, 높은 경도, 낮은 표면 에너지 및 낮은 열 전달을 가지며 요리 냄비 코팅으로 개발되고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 고온 아크 노즐용 코팅제로 개발되고 있습니다.