以色列科學家因發現準晶體獲2011諾貝爾化學獎

2020-12-03 網易新聞

核心提示：以色列科學家丹尼爾·舍特曼因發現準晶體而獲得2011年諾貝爾化學獎。準晶的發現對傳統晶體學產生了強烈的衝擊，它為物質微觀結構的研究增添了新的內容，為新材料的發展開拓了新的領域。


丹尼爾·舍特曼 Daniel Shechtman 資料圖片

新華網快訊：一名以色列科學家丹尼爾·舍特曼（Daniel Shechtman）因發現準晶體而獲得2011年諾貝爾化學獎。

準晶的發現對傳統晶體學產生了強烈的衝擊，它為物質微觀結構的研究增添了新的內容，為新材料的發展開拓了新的領域。

科普：固態物質家族的「另類」成員——準晶體

新華網北京10月5日電 20世紀80年代初以前，科學界對固態物質的認識僅限於晶體與非晶體，而隨著以色列人達尼埃爾·謝赫特曼的一次偶然發現，固體物質中一種「反常」的原子排列方式跳入科學家的眼界。從此，這種徘徊在晶體與非晶體之間的「另類」物質闖入了固體家族，並被命名為準晶體。謝赫特曼也因此獲得2011年諾貝爾化學獎。

根據固態物質構成的原子排列規律，晶體內原子應呈現周期性對稱有序排列，非晶體內原子呈無序排列。1982年4月8日，以色列化學家謝赫特曼在鋁錳合金冷凍固化實驗中首次觀察到合金中的原子以一種非周期性的有序排列方式組合，具有這種原子排列方式的固體在當時理論下是不可能存在的。

準晶體概念提出之時，權威界認為其顛覆了固態物質的分類方式，被認為是無稽之談，受到巨大質疑，謝赫特曼也被迫離開研究團隊。

然而在此基礎上，化學家成功在實驗室中合成出多種準晶體結構，並在俄羅斯採集的礦石標本中發現了天然準晶體，準晶體的存在終被證實。

準晶體內的原子排列組合沒有按照重複周期性對稱排列，原子排列方式介於晶體和非晶體之間。打個比方說，準晶體的原子排列組合類似於編織古代波斯地毯，地毯的花紋複雜有序，但沒有兩條地毯的花紋組合是相同的。

瑞典皇家科學院在其聲明中說，準晶體的發現，從根本上改變了對固態物質組成結構的原有認識。瑞典斯德哥爾摩大學有機結構化學教授鄒曉冬在接受新華社記者採訪時說，由於準晶體原子排列不具周期性，因此準晶體材料硬度很高，同時具有一定彈性，不易損傷，使用壽命長。

鑑於其具備的「強化」特性，準晶體材料可應用於製造眼外科手術微細針頭、刀刃等硬度較高的工具。此外，準晶體材料無黏著力並且導熱性較差，其應用範圍還包括製造不粘鍋具、柴油發動機等。準晶體材料的應用前景可謂廣闊。

本文來源：新華網 責任編輯：王曉易_NE0011

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