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谢赫特曼:准晶体的发现与制造方法

时间:2023-05-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:“准科学家”谢赫特曼与准晶体2011年的诺贝尔化学奖授给了以色列理工学院的达尼埃尔·谢赫特曼教授,有趣的是,他曾被两次诺贝尔奖获得者鲍林讽喻为“准科学家”。谢赫特曼发现还有一种介于晶体和非晶体之间的准晶体。但是,他并没有放弃对准晶体的研究,并向科学界描述了制造准晶体的方法,一些国家的研究人员陆续在实验室中以谢赫特曼描述的方法制造出不同物质的准晶体,有些研究人员还开发出了新的制造方法。

谢赫特曼:准晶体的发现与制造方法

“准科学家”谢赫特曼与准晶体

2011年的诺贝尔化学奖授给了以色列理工学院的达尼埃尔·谢赫特曼教授,有趣的是,他曾被两次诺贝尔奖获得者鲍林讽喻为“准科学家”。

1982年4月的那个早晨,谢赫特曼在电子显微镜中发现一个衍射图案转过36度依旧得到原来的样式,也就是说,发现了十重对称!很快,他又从铝锰合金中找到了五重对称的图案。这是介于晶体和非晶体之间的一种形态。他立即意识到这是一个颠覆性的发现,并将这种固体形态命名为准晶体。在此以前,人们只知道,固体材料分为晶体和非晶体。晶体是它其中的原子按照一定的规律进行重复排列,如水晶钻石等;非晶体是它其中的分子或原子呈杂乱无章排列,如金属。谢赫特曼发现还有一种介于晶体和非晶体之间的准晶体。它内部的原子的排列很有规律,但是不会重复排列。

当时,几乎没有人相信他这一发现,美国著名化学家鲍林还在一次新闻发布会上,讽刺他说:“谢赫特曼在胡说。没有准晶体这种东西,只有准科学家。”他的发现受到科学界的排斥,他也被约翰·霍普金斯大学解雇,回到自己的母校以色列理工学院。但是,他并没有放弃对准晶体的研究,并向科学界描述了制造准晶体的方法,一些国家的研究人员陆续在实验室中以谢赫特曼描述的方法制造出不同物质的准晶体,有些研究人员还开发出了新的制造方法。1987年,法国和日本科学家制出足够大的准晶体,可以经由X射线和电子显微镜直接观察到这种晶体。2009年,俄罗斯研究人员在一条河流的矿物样本中首次发现了天然准晶体。至此,谢赫特曼的理论才得到科学界的认可。(www.xing528.com)

准晶体具有强度特别大、表面基本没有摩擦力、不易与其他物质发生反应、不易被氧化而生锈等优点,用准晶体制作的特种材料,已经开始应用于航空航天、军事、医学等领域,用于制造牢固的仪器和武器的部件。作为热和电的不良导体,准晶体还可用于制作温差电材料,可把热能转换为电能。利用其表面不粘的特性,它可以用于制作煎锅表面涂层。

1975年2月4日,我国专家成功预报了发生在辽宁地区的7.3级地震

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