科学家振动一盒粒子，形成了一种奇怪的新材料：

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数千个微小金属球在浅托盘中摇晃的镜头揭示了曾经被认为不可能的粒子排列。

法国巴黎萨克雷大学的一组物理学家观察到了一种不寻常的现象秩序与混乱的结合，被称为“准晶体”，首次在毫米级的粒状材料中自发出现。

如果秩序有美，那么晶体就是优雅和吸引力的体现.

另一方面，准晶体是尴尬的兄弟姐妹，科学家们在很长一段时间内都否认其存在。

然后在 20 世纪 80 年代初，对铝和锰合金的分析揭示了有序材料的不可否认的特征，这种材料缺乏晶体的无限周期性模式。

这是一种伪晶体……一种打破对称规则的材料，这种规则被认为限制了原子的凝固排列晶体或杂乱无章。

从那时起，准晶体它们出现在各个地方——从实验室到野外再到天空。虽然还很不常见，但这种结构并不像物理学家曾经想象的那样被禁止，它是由各种尺度的粒子自发形成的，包括容易通过摇晃重新排列的物体。

这引发了一些有趣的问题关于颗粒尺寸的限制以及正确种类的材料可以自组装成准晶体图案的条件的问题。

从计算机模拟开始，研究人员确定了球体尺寸和小颗粒比例之间的关系。到大颗粒，组成的混合物可能会落入反映长程准晶体对称性的排列中。

计算机模拟两个不同尺寸球体的颗粒混合物中可能出现的图案。（Plati 等人，arXiv，2023）。

这被用作组合 3,840 个两种不同直径的非磁性钢球的实验的基础rs – 一个不到 2.4 毫米，另一半大小 – 在一个浅容器中。

设置为每秒 120 次振动，除了使用映射粒子二维排列的装置。

经过一周的推挤，研究人员很好地测量了小型和大型金属珠的局部局部结构的外观，以及这些“瓦片”的方式随着时间的推移并在容器中重复。

研究人员在他们的报告中指出，“一幅有趣的图片似乎出现了”，该报告目前位于预印本服务器 arXiv.com 上，等待同行评审。

“所需形状的瓦片形成得非常快，可能是由于它们有效的局部堆积的结果。然而，全局排列需要更多的集体重新排列，这似乎是罕见的事件。”

寻找准晶体该团队所做的事情是在小型原子级系统和更细粒度的毫米级系统下以类似的方式形成没想到。事实上，根据该研究的资深作者、理论物理学家朱塞佩·福菲 (Giuseppe Foffi) 的说法，该实验一开始就是一场赌注。

“这是与一位同事打赌而诞生的，他说这行不通，但是我说为什么不尝试一下，这可能会很有趣。”Foffi 告诉《新科学家》杂志的 Karmela Padavic-Callaghan。

凭借其不寻常的对称性和长距离奇特的图案，准晶体可以在绝缘和电子产品。

它们可能不具备晶体的所有完美外观，但这个笨拙的兄弟姐妹绝对有自己的魅力。

这项研究发表在 arXiv 上。

这项研究发表在 arXiv 上。 p>

作者: NodeV2ray机场订阅推荐站

来源: nodev2ray.com

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