Квазикристаллы

Квазикристаллы - структуры с симметрией пятого порядка// Природа.- 1985.-№8.- С. 108. [c.76]

Анизотропия при деформациях. Если подвергну ь какое-либо прозрачное тело сжатию (или растяжению), то в результате такого воздействия образуется своеобразный квазикристалл , оптическая ось которого проходит в направлении сжатия ( растяжения). Симметрия всех свойств вещества в плоскости, перпендикулярной направлению сжатия, совершенно очевидна, поэтому в данном случае имеет смысл говорить о возникновении одноосного квазикристалла. Это явление легко наблюдать на опыте, схема которого приведена на рис. 3.8. Через тело, подвергшееся сжатию, пропускают свет в направлении, перпендикулярном образовавшейся оптической оси следовательно, в нем должна возникнуть эллиптическая поляризация. [c.120]

Анизотропия в электрическом поле. Возникновение анизотропии в электрическом поле было обнаружено Керром в 1875 г. и с тех пор широко используется в технике эксперимента. В настоящее время явление Керра хорошо исследовано как экспериментально, так и теоретически. Это оказалось возможным благодаря тому, что эффект наблюдается в веществах, находящихся в жидком и даже газообразном состоянии, а их изучение несравненно проще изучения твердого тела. Схема опыта относительно проста (рис. 3.10). Между двумя скрещенными поляризаторами Pi и / 2 располагают плоский конденсатор. Между пластинами конденсатора помещают кювету с жидким нитробензолом — веществом, в котором изучаемый эффект весьма велик. При включении напряжения происходит поляризация молекул нитробензола и их выстраивание. Так создается анизотропия вещества с преимущественным направлением (оптической осью кназикрис-талла) вдоль вектора напряженности электрического поля. Так же как и при механической деформации, излучение становится эллиптически поляризованным и частично проходит через второй поляризатор, скрещенный с первым, т.е. установленный так, чтобы не пропускать линейно поляризованный свет. Опыт дает Ап = н,, — п = КЕ , где К — некая константа, как правило, положительная. Однако для некоторых веществ К оказывается меньше О (это значит, что /г > п , т.е. образуется отрицательный квазикристалл). [c.122]

Несмотря на все ограничения теоретического хараетера экспериментально были обнаружены кристаллы с осями симметрии пятого порядка [90]. Они были названы квазикристаллами. В такого рода кристаллах даже в отсутствие дефектов кристаллической решетки всегда должны существовать аморфные области, и это еще раз подчеркивает размытость фаницы между аморфным и кристаллическим состояниями вещества. В целом, квазн- или промеж то нюе состояже вещества - достаточно часто встречающееся явление, что будет показано ниже. [c.196]

Если какое-либо прозрачное тело подвергнуть одностороннему сжатию (или растяжению), то в результате такого воздействия образуется своеобразный квазикристалл , оптическая ось которого проходит в направлении действия деформирующей силы. Оптические свойства деформированного таким образом тела соответствуют свойствам одноосного кристалла. При пропускании света в направлении, перпендикулярном к образовавшейся оптической оси, возникает двойное лучепреломление. Это яв- [c.63]

Свойства полимеров определяются не только строением и составом макромолекул, но их взаимным расположением в элементарном объеме. Установлено [Л. 22], что значительная асимметрия макромолекул способствует не только их гибкости, но и стремлению к образованию устойчивых надмолекулярных структур. Прямыми электронно-микроско-пическими исследованиями структур систем из растворов полимеров показано i[JI. 23], что аморфные полимеры с гибкими и жесткими цепями состоят из надмолекулярных структур типа пачек, глобул, фибрилл, лент и квазикристаллов. Еще более четкую форму приобретают надмолекулярные образования в кристаллических полимерах. Макромолекулы образуют параллельно расположенные пучки фибрилл, кристаллические лепестки, сферолиты, а иногда и отдельные монокристаллы. Характер образующихся надмолекулярных структур определяется гибкостью макромолекул и внешними условиями. Свойства полимеров, в том числе и теплофизические, в значительной степени зависят от того, какие структурные элементы (звенья или цепи) являются определяющими в процессе формирования упорядоченного состояния. [c.31]

В отличие от теории Гоша, считавшего весь ионный раствор одним квазикристаллом, в предлагаемой модели статистически упорядоченное расположение ионов требуется на ансамблях, содержащих всего 10 —10 ионов, т. е. в областях размером менее 50-10 м. [c.71]

Для объяснения всей совокупности экспериментальных данных о переносе ионов в ионообменных смолах Н. И. Николаев предложил модель рыхлого квазикристалла. [c.64]

Для физического объяснения температурной зависимости теплопроводности используется понятие средней длины свободного пробега волн L, которая, согласно теории Дебая [6, 71], определяет температурную зависимость к кристаллического диэлектрика. Аналогичное понятие используется в некоторых квазикристалл ческих теориях теплопроводности жидкости, где величина L принимается равной среднему меж-молекулярному расстоянию. Однако наличие в жидкостях области ближней упорядоченности позволяет предположить, что средняя длина свободного пробега волн ограничена именно размерами области ближней упорядоченности или радиусом корреляции. С повышением температуры данная величина, как это следует из вида радиальной функции распределения, полученной экспериментально, быстро уменьшается, что влечет за собой возрастание теплового сопротивления жидкости. Таким образом, именно температурные изменения средней структуры ближнего окружения частиц в жидкости являются основным фактором, определяющим вид функции [c.86]

Териин аморфное состояние, как и термин к р и-сталлическое состояние, предполагает широкий спектр различных структур, возникающих в зависимости от способа получения, химического состава и последующей обработки. К настоящему времени предложен ряд структурных моделей аморфных сплавов, которые можно разделить на две большие группы. Первая группа моделей основывается на квазижидкостном описании структуры с помощью непрерывной сетки хаотически расположенных плотноупакованиых атомов, вторая — на квазикристалл ическом описании структуры, т. е. с помощью кристаллов, содержащих высокую плотность дефектов различного типа (дислокаций, дисклинаций, границ зерен). [c.161]

С.Н. Голубев [21] отметил, что каждый раз, когда природа создает различные объекты в абстрактном периодическом пространстве признаков будут возникать оси симметрии 5-го порядка, характерные для квазикристаллов. В этом случае золотая пропорция в виде числа 1,618 обязательно буде связывать параметры, которые в признаковом пространстве отвечают объемным диагоналям элементарных ромбоэдров. Это следует из чисто геометрических построений. [c.26]

Доказанная Эйлером необходимость при образовании объемных замкнутых структур введения 12 пятиугольников приводит к тому, что фуллерены с различным числом атомов углерода различаются только количеством шестиугольников, так как всегда содержат 12 пятиугольников. Наличие в структуре фуллеренов фрагментов с осями симметрии 5-го порядка, запрещенных при трансляционной симметрии, служит подтверждением принадлежности к квазикристаллам углеродных кластеров со сферической или сфероидальной его формой. В малоатомных кластерах (п<25) в принципе не может реализоваться ротационный тип симметрии, так как нельзя в соответствии с теорией Эйлера перейти от плоской структуры к сферической. [c.96]

Последние породят дополнительные дислокации (9.31) и дисклинации (9.32), а следовательно, пластические деформации (9.29) и изгибы-кручения (9.30), т. е. опять-таки дополнительные дислокации (9.13) и дисклинации (9.14) и т. д. Иными словами, последовательное рассмотрение проблемы реализации эффектов пластической деформации возможно при одновременном привлечении идей и о дисклинациях, и о дислокациях. Правильная структура определяющих уравнений не может быть реализована при обращении, например, к концепции дислокаций. Из сказанного не следовало бы делать заключение о том, что на элементарном уровне задачи, т. е. при уменьшении области усреднения, невозможно в принципе обойтись без идеи и дисклинациях. Подобно тому, как было бы неверным думать, что рассуждение о дислокациях ставит под сомнение возможность реализации каких-либо задач на основе атомистики. Все же следует подчеркнуть, что имеются аргументы в пользу существования дисклинаций не только в континууме дефектов, но и решеточных (совершенных) дисклинаций — во всяком случае в стеклообразных объектах [8], а также в очень силь-нодеформированных металлах, отдельные области которых испытывают переход в аморфное состояние. Решеточные дисклинации, вероятно, существуют и в тонких пленках, выращенных в особых условиях. Кроме того, дисклинации являются естественными дефектами жидких кристаллов и, видимо, квазикристаллов. [c.286]

Впервые гипотеза об ориентации молекул на поверхности была выдвинута И. Лангмюром [43]. Доказательства справедливости этой гипотезы были получены с помощью рентгеновского анализа [36] и метода электронной дифракции [34]. А. С. Ахматов [2] установил с помощью метода наклонного маятника возникновение квазикристалл ических свойств тонкого слоя граничной смазки, что подтверждает существование ориентации молекул на поверхности металла. Фундаментальные в этом же направлении работы были выполнены В. Б. Гарди [38], Б. В. Дерягиным [6 и др. [1, 18]. [c.197]

Кристаллы обладают дальним ориентационным и трансляционным порядком. К элементам точечной симметрии кристаллов, как уже обсуждалось выше, относятся оси первого - четвертого и шестого порядков. В квазикристаллах обнаружены оси симметрии пятого, седьмого и высших порядков, запрещенные для кристаллов. Таким образом, квазикристаллы - это твердые тела, не образующие кристаллической решетки, но обладающие ориентационным дальним порядком с элементами некристаллографической симметрии. [c.42]

Структуру квазикристаллов можно понять с помощью математической теории замощения - покрытия всей плоскости или всего пространства непересекающимися фигурами. На рис. 1.1 показано, что структуру кристалла можно получить при помощи трансляции (1.1) элементарного строительного блока (ячейки) структуры. Структура элементарной ячейки большинства кристаллов основана на таких простых геометрических телах, как куб, тетраэдр и октаэдр. Структура квазикристаллов, таких как АЬ.кбМпо.и, основана на икосаэдре - многограннике из 20 граней, представляющих собой равносторонние треугольники (рис. 1.23). [c.42]

Двумерной моделью кристалла может служить паркет, составленный, например, из правильных шестиугольников, каждый из которых состоит из одинаковых ромбов (рис. 1.24). Аналогичной двумерной моделью квазикристалла служит паркет Пенроуза (рис. 1.25), в котором для замощения использованы уже два ромба тонкий (светлый. Рис. 1.23. Икосаэдр С углами 36 и 144°) и толстый (темный. [c.42]

Рис. 1.26. Структурные блоки квазикристалла в сети Аммана-Маккея

ЧТО В ряде случаев квазикристаллическая фаза может быть более устойчивой, чем кристаллическая. Свойства квазикристаллов отличаются от свойств кристаллических фаз того же химического состава. [c.44]

Оси симметрии какого порядка запрещены в кристалле, но имеют место в квазикристалле [c.47]

Материал с осью симметрии восьмого порядка относится к кристаллам или квазикристаллам [c.47]

Можно ли воспроизвести структуру квазикристалла, воспользовавшись лишь одной геометрической фигурой [c.47]

Есть ли ближний порядок у кристалла, квазикристалла [c.47]

В отличие от обычных металлов у квазикристаллов элект опро-тивление при низких температурах аномально велико, уменьшается с ростом температуры и возрастает с увеличением структурного порядка и отжига дефектов. Интересная закономерность наблюдается у де-кагональных квазикристаллов. Это слоистые объекты квазикристал-лические плоскости в них упакованы вдоль оси, 10-го порядка с конечным периодом. Вдоль оси упаковки проводимость ведет себя каК в нормальном металле, а в квазикристаллических областях - Описанным выше образом. [c.241]

Какова температурная зависимость электропроводности у квазикристаллов [c.245]

Свойства материала существенно зависят от его химического состава и структуры. Влияние состава проявляется не только через общее соотношение химических элементов в материале, но также и через их распределение по фазам и объему изделия, через химические реакции, специфичные для каждой из фаз. При этом каждая реакция имеет свою полноту протекания, зависящую от условий получения материала. Не менее сложно на свойства влияет и структура материала. Во-первых, каждая фаза характеризуется своей кристаллической решеткой, или в общем случае - структурой расположения атомов твердого тела (если иметь в виду также и квазикристаллы, и аморфные тела) - это кристаллическая (атомная) структура. Во-вторых, существенную роль играют дефекты кристаллического строения, особенно зеренная, субзеренная и дислокационная структуры - это дефектная структура. В-третьих, значительное влияние на свойства материала оказывает распределение фаз по объему, их дисперсность и химический состав - фазовая структура. В-четвертых, важное значение имеют форма и размеры кристаллитов и их взаимная кристаллографическая ориентация - зеренная структура. [c.304]

Квазикристаллы 42, 241 Кварц 674 Кварцит 337 Керамика 686 Кермет 418 Кипение [c.726]

Арнольд В. И. Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук. Первые шаги математического анализа и теории катастроф, от эвольвент до квазикристаллов. М. Наука. 1989. [c.229]

Такая трактовка радиальных функций распределения, наблюдаемых в стеклах и жидкостях, характерна для ряда схем, носящих разные названия — гипотезы кристаллитов [44], существенно структурные теории [46, 47], паракристаллические модели [48]. В рамках несколько иного подхода уширение пиков объясняется дифракцией на самих квазикристаллах, рассматриваемых как различные объекты конечного размера L, случайно распределенные в среде [49, 50]. Эти теории заметно отличаются друг от друга как исходными предположениями, так и рядом деталей однако все они заранее предполагают существование довольно больших кластеров упорядоченного материала в образце, в целом неупорядоченном. Строить далее какую-либо математическую теорию аморфного твердого тела или жидкости невозможно, пока мы не остановим окончательно свой выбор либо на картине только что рассмотренного типа, либо на модели с более случайным расположением атомов. [c.89]

Следует подчеркнуть, что рассмотренный здесь механизм возникновения крыла не имеет ничего общего с предположением, что в жидкости находятся, хотя бы даже в деформированном состоянии, кристаллы или квазикристаллы [512—515, 517] или что в жидкости существует ближний ориентационный порядок. [c.368]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...