晶體

單一元素準晶的突破性進展

單一元素準晶的突破性進展
國立臺灣大學科學教育發展中心陳藹然博士

日本中央大學新聞2013年12月3日訊

還記得2011年諾貝爾化學獎的得獎研究嗎?以色列化學家丹尼‧謝西曼 (Daniel Shechtman)以準晶體(quasicrystal)的發現,改變了世人對晶體的傳統定義,原來只要原子遵守某種規律排列形成的固體就是晶體,不論是不是有週期性的重複。但是在謝西曼教授的研究中,以合金、高分子或奈米粒子為主,並沒有觀察到單一元素構成的準晶。

準晶和一般晶體不同之處在於,準晶具有5邊形或10邊形的原子排列結構,其結構排列內含黃金比例與費式數列,顯現出另一種「沒有重複的規律性」的美。此外,由於準晶結構的特殊性,加上准晶內化學組成的複雜性,晶體穩定度和特殊物質性質等,依舊迷霧重重。因此,科學家希望回到最簡單的狀態,如果能得到由單一元素組成的準晶,也許就能更加清楚瞭解準晶。

Zn-Mg-HoDiffraction

(圖片來源:維基百科)