すべきではない物質には、すでにノーベル賞の2倍が与えられています。 最初はグラフェンであり、誰も信じていませんでした、2回目- 準結晶 、古典理論によれば、それはまったく存在できません。
できませんが、永続的に存在します。
Habréでの結晶の実用的な使用について話す必要はないと思います。 準結晶にも同様の応用分野があり、加えて2つの重要な特性があります-最初に、複合材料を強化することができます（例えば、超強鋼を得るために-眼球手術用針）、そして次に、冷却すると準結晶が絶縁体になり、加熱すると-指揮者。 当然のことながら、LED技術、そして一般的に「ナノ」という言葉で始まるすべてのものには、大きな展望があります。
先週のデジタル10月に、自然の準結晶を求めてチュコトカに旅行し、サンプルを入手するために探偵小説全体を調べた科学者Paul Steinhardtによる講義が行われました。
しかし、もう一度始めましょう。
準結晶とは何ですか？
実際、それは規則的な構造を持つ複雑に「パッケージ化された」物質です。 通常の結晶との違いは、この構造がさまざまな理由で存在してはならないことです。 二次、三次、四次、六次の対称性が可能であることはすでに証明されており、他の場合には、一般に不可能です。 いずれにせよ、彼らは以前そう考えていました。 たとえば、炭素結晶格子の通常の構造はダイヤモンドを与えます。 六角形の構造は、他の特性が異なるグラファイトを与えます。
一方、例えば、十角形では不可能と考えられていたように、特定の平面を正五角形で橋渡しすることは不可能です。 確かに、1982年にShekhtman（2011年にノーベル化学賞を受賞した）は、以前のアイデアが間違っていたことを示しました。
モデル上の準結晶のコンポーネント
物質をどのようにしっかりと詰め込むのですか？
さまざまな構造の使用。 大まかに言って、これらは五角形だけでなく、異なる周波数で発生する他の形でもあります。 そして、これらの周波数間の比率は有理数ではありません。つまり、2つの整数の関係として記述することはできません。 したがって、「準結晶」または「準周期的結晶」または「準周期的固体」という用語が登場しました。
準結晶アセンブリ
1984年以来、100以上の異なる準結晶が実験室で得られましたが、構造が非常に不安定であるため、そのような物質の形成は自然には不可能であると考えられていました。 そして今、面白いのは、スタインハルトが自然の標本を見つけたことです。
別の敷物
彼はどこで彼を見つけましたか？
メインカタログの外にある1つの地元のロシアの博物館。 Khatyrkitのサンプルは、Koryak UplandのChukotka Autonomous OkrugのKhatyrka川のほとりで見つかりました。
そして数年間、私たちはこの作品で仕事をしようとしました。 すでに2008年の冬が始まっています。 一般に、既存のサンプルをカットします。 ご覧のように、非常に薄いセクションは0.5マイクロメートルです。 そして、私たちは優れた分光器と優れた顕微鏡にアクセスできると期待していました。 しかし、今後3か月間はすでに他の研究者によって予約されていると言われました。 しかし、私は大学の放射線撮影センターの所長に同意することができ、彼と私はクリスマスの朝の5時に研究所に到着しました。 私たちの家族はその時私たちを許すことはできませんでしたが、その日に行かなければ、さらに3か月待たなければならないことを理解していました。 そして、私たちが見たものに感銘を受けました。 このサンプルを電子顕微鏡に置いたとき、すぐに回折図を見たからです。 本物の準結晶の完全に素晴らしい、ほぼ完璧な回折パターン。
この構造は石の中にどのように現れましたか？
ポールは地球物理学者にデータを伝えました。地球物理学者は、アルミニウム、銅、鉄の合金は自然条件下で酸化されなければならなかったため、これは不可能だと説明しました。 実際、物理学者は、発見は自然の形成ではなく、ロシアの製油所や原子炉から残された人工ゴミの断片であると説明しようとしました（まあ、あなたは知っています、彼らはあらゆる段階にあります）。 ポールは2つの理論を開発しました：深部（酸素があまり多くない場所）または宇宙（さらに少ない場所）での物質の形成について。 準結晶の自然な起源を確認するには、さらにサンプルを見つける必要がありました。
組み立てと分解
次は？
その後、1年半の捜索、最初の遠征隊員の捜索、1人の外出、実験室での数時間、材料のorigin石起源の理論の確認-嫌悪者キットが発見されたアナディルへの2回目の遠征の装備がありました。
最初の分析データは、we石起源の非常に優れた材料を実際に選択したことを示しました。 この石の中央には、私たちが探していた化学組成に完全に対応し、準結晶に対応する回折パターンを持った、素晴らしいサンプルがあります。 そして、正二十面体を見つけた鉱物を、正二十面体格子に完全に対応する回折パターンを持っていたので呼び出しました。 もちろん、私たちのこの遠征と、これらすべてのサンプルを個人的に掘り下げたという事実は、科学界の目での研究に信頼性を追加しました。 このデータをmet石の専門家に見せると、すぐにその内容がわかります。 これは、CV3 met石または炭素質コンドライトの典型的な例です。 さらに、このコンドライトの中心には、私たちがこれまで自然界で発見したことがない光沢のある作品があります。 この準結晶が形成された時期を決定するのは、この段階では困難です。 彼は彼を取り巻く品種と同じ年齢、約45億年であるか、彼が結成したかのいずれかです... 私たちは今、この準結晶がcollision石の衝突中に、数十億年前の太陽系の存在の夜明けに生じたという事実から進んでいます。 このmet石は比較的最近、おそらく1万年前にハティルカ盆地に落ちたと思われます。 ちょうど最後の氷河期の間に。 粘土質の岩が氷の塊でこの流れに沿って降りてきたとき。 私たちは仕事を続けています。もっと秘密を開くことを願っています。
ディスカッション：分野におけるロシアの有力専門家
参照：
- ロシア語と英語での講義 （ちなみに、英語は非常にきれいで、かなり会話的です-あなたはそれを見ることができ、すべてが明確です）;
- ウィキペディア上の準結晶 （およびその産業用アプリケーション）;
- プリンストンのウェブサイトにあるポール・スタインハートに関するページ 。
- 2012年1月の初めからの「ロシアの新聞」のニュース 。