准晶晶体材料探讨VIP专享VIP免费

准晶晶体材料研究尹显富内容提要：准晶体结构自1984年被报道以来，因其与传统晶体周期性不相容的特殊结构，引起各国学者的极大兴趣。对准晶材料性能及应用研究结果表明，准晶材料因独特的结构而具有独特的性能，但由于材料科学迅猛发展，新材料层出不穷，而准晶材料所具有的一些优异的性能，能满足一些实际应用中传统材料所不能满足的要求。因此，了解其发展历程、掌握其理论基础、研究现状及其发展前景，对于研究开发能应用于实际生活、生产的准晶材料有着重要意义，这是本题的主要内容。关键词：准晶材料物理性质性能准晶结构ThephysicalpropertiesofquasicrystallinematerialsandresearchprogressYinXianfuAbstract:Quasi-crystalstructurehasbeenreportedsince1984,becauseofitsincompatibilitywithtraditionalperiodicspecialcrystalstructure,causinggreatinterestscholarsfromdifferentcountries.Alignmentofcrystalmaterialpropertiesandappliedresearchresultsshowthatbecauseoftheuniquequasi-crystallinestructureofmaterialswithuniqueproperties,butbecauseoftherapiddevelopmentofmaterialsscience,newmaterialsemerging,whilethequasi-crystallinematerialwithsomeoftheexcellentperformance,tomeetsomepracticalapplicationsoftraditionalmaterialscannotmeettherequirements.Therefore,understandingthedevelopmentprocess,tograspitstheoreticalbasis,researchstatusanddevelopmentprospectsfortheresearchanddevelopmentcanbeappliedinreallife,theproductionofquasi-crystallinematerialsisofgreatsignificance,whichisthemaincontentforthisquestion.Keywords:QuasicrystalPhysicalpropertiesPerformanceQuasicrystals目录绪论准晶材料作为一种新兴材料，自从1982年准晶（Quasicrystal）的发现至今，有关什么是晶体的辩论一直没有中断。我们知道，传统的晶体学基于晶体微观结构的周期性，晶体是绝对不会出现5次和高于6次对称轴的。准晶的电子衍射图居然出现了5次对称，只好给这个新生儿起了个“准晶”的名字，具有对称性结构的固体都应该可以称之为晶体,——只是其中传统晶体的定义是建立在一阶对称基础上所谓1-4次对称以及6次对称。——准晶则是建立在超对称基础上所谓5次对称。考虑到光波的复合可以用这两种对称作出表示,那么Acrystalisastructurethedescriptionofwhichismuchsmallerthanthestructureitself（晶体是一种固体，远程与位置或平移周期性或规律性秩序）也许可以得到更直观的表达[1]。它已表现出许多优异的性能，从发现至今不过二十几年的时间，由于其特殊的结构和性能，已引起了全世界科研工作者的极大兴趣，并认识到了这种新材料的发展潜力，因此，准晶材料将会是今后材料科学领域研究的一个重要方向，尤其是在其制备技术和应用方面,存在较大的发展空间。准晶薄膜虽然可以制得，但到目前为止，只有法国、日本、美国等几个国家真正掌握了其制备技术。另外，准晶仅在表面涂层、增强材料等几个方面得到了有限的应用，它所具有的独特的热电性、磁阻性、吸氢性、催化性等的应用都还需要进行系统的研究和开发。这都预言了准晶材料将会有广阔的应用前景，但现遇到的问题还需进一步的研究解决。第1章准晶结构的确定、形成以及主要物理性质1.1准晶结构的确定在1984年准晶被发现之前，物理学家一致认为固态物质存在的方式只有晶体和非晶体两类前者的结构周期有序的，其对称性受周期性的限制，只有固定的几种；后者的结构是长程无序的，仅短程有序，因而不存在任何对称性而准晶，即准周期晶体，是一种同时具有长程准周期平移有序和非晶体学旋转对称性的固态有序相，它是一种新型的固态结构[2]，准晶的发现，打破了旧的晶体学对固态物质的定义，震惊了整个科学界由于其结构的独特性，准晶一直受到材料物理，化学数学等领域科学家的广泛关注随着对准晶研究的逐步深入，以及对其特殊性质的全面认识，准晶已经发展成为一门独立的分支学科，并且属于现代固体物理和材料学领域的前沿学科[3]。在准晶发现之前，科学家们已经开始了对于准周期结构的研究1974年，英...