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Penr。,e準(zhǔn)晶體仍需事先進(jìn)行大量的設(shè)計(jì).合成這徉一種準(zhǔn)晶體.要求在很遠(yuǎn)間距晶胞中的原子必須以一種特定方式相互作用.從而將它們的位置和有關(guān)取向聯(lián)系起來.這一見解與普遍接受的有關(guān)晶休結(jié)合力的所有概念是相反的,晶體結(jié)合力都是較短程的力。
Penrose模型是一種規(guī)則拼圖.它不能解釋準(zhǔn)晶體中顯著存在的大量無序結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。這種無序現(xiàn)象,體現(xiàn)在準(zhǔn)晶體的結(jié)構(gòu)特性、衍射特性和物理特性上。例如,Pellrose模型的一個(gè)結(jié)論說,一個(gè)完美無缺的準(zhǔn)晶體應(yīng)該像普通金屬晶體那樣導(dǎo)電。而書實(shí)上.在實(shí)驗(yàn)室中制造出來的所有準(zhǔn)晶體的導(dǎo)電性都很弱。
二十面體準(zhǔn)晶的X射線衍射圖很復(fù)雜,它顯示出一個(gè)更為顯著的無序現(xiàn)象.在很多情況下.它們的衍射圖都顯示出加寬的衍射峰,而不像Pen、se模型所頂言的十分明銳的峰。加寬衍射峰是許多結(jié)晶物質(zhì)中的一種無序現(xiàn)象.引起無序現(xiàn)象的通常原因有微小的顆粒、晶體、準(zhǔn)晶體的缺陷或變形以及鏈的寬化、結(jié)構(gòu)混層等,它們都會(huì)引起在衍射圖上顯示出峰加寬特征。準(zhǔn)晶體衍射峰加寬特征看來比晶體顯示出的衍射峰加寬更為顯著。 X射線衍射的結(jié)果,得出了一種稱為“相元”(p卜?!眓)的新的結(jié)構(gòu)無序形態(tài).這種無序是準(zhǔn)晶體所獨(dú)有的。如果將Penros。準(zhǔn)周期堆砌或與普通晶體相比較,便會(huì)發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)在生長(zhǎng)過程中會(huì)產(chǎn)生一種新的無序形態(tài),這是一種錯(cuò)誤的單位晶胞或線段落入特定位置時(shí)所產(chǎn)生的缺陷。幾個(gè)孤立的缺陷不會(huì)影響整個(gè)樣品的衍射特性,但是如果樣品有許多這樣的缺陷.則它們就會(huì)使衍射圖不正常。
在1維準(zhǔn)周期中.將長(zhǎng)短序列重新排列成一個(gè)完全無規(guī)的形式,這個(gè)無規(guī)序列產(chǎn)生的衍射圖竟與原來的準(zhǔn)周期序列產(chǎn)生的衍射圖十分相似。無規(guī)序列的衍射峰出現(xiàn)的位狡與準(zhǔn)周期序列的相同,只是無規(guī)序列的衍射峰顯得較寬。無規(guī)序列衍射峰的寬度與相應(yīng)的準(zhǔn)周期序列衍射峰的強(qiáng)度是反相關(guān)的,所以只有較強(qiáng)峰保留下來。無規(guī)序列仍然能得出相對(duì)較明銳的衍射峰,這表明準(zhǔn)周期性能在經(jīng)歷無序干擾之后仍保存著自己本質(zhì)特征。
P.w.stephens等在1986年提出二十面體準(zhǔn)晶有著受缺陷支配的固有結(jié)構(gòu),被稱為二十面體的玻璃模型.準(zhǔn)晶體的玻璃模型依靠近程相互作用,以多少有些無規(guī)的方式來連結(jié)原子簇。這種模型認(rèn)為,所有原子簇都有著相同的取向.但是由于無規(guī)的生長(zhǎng),使準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)具有很多缺陷.無規(guī)性對(duì)玻璃模型來說很重要.因?yàn)樗鼜膬蓚€(gè)角度解釋了準(zhǔn)晶體結(jié)構(gòu).首先,它消除了神秘的匹配規(guī)則的必要性.并對(duì)準(zhǔn)晶體的生長(zhǎng)提出了一個(gè)更合理的解釋;其次,石家莊空調(diào)移機(jī)公司通過無規(guī)性引入的無序現(xiàn)象很相似于衍射圖中峰加寬顯示的無序現(xiàn)象。在發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體后不久,D.Sheehtman和L.Blech于1984年在提出的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)設(shè)想中認(rèn)為,二十面體準(zhǔn)晶是由無規(guī)連接的二十面體原子簇組成的。
從許多新發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)晶中,可以得出準(zhǔn)晶體相可能是熱力學(xué)的穩(wěn)定相.D. Shenhtma。等先喇月驟冷過程產(chǎn)生的很小粒度的準(zhǔn)晶體相進(jìn)行了電子顯微鏡研究,但是這種相在受熱時(shí)便可轉(zhuǎn)變成普通的晶體相。這種亞穩(wěn)定性使研究人員無法通過熱處理和其它冶金技術(shù)來改進(jìn)樣品質(zhì)世。因此.初的準(zhǔn)晶體粒度只有幾千分之一毫米,使很多種實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行.經(jīng)科學(xué)工作者努力,在過去幾年中發(fā)現(xiàn)的一些材料在它們的熔點(diǎn)之下已能保持其準(zhǔn)晶體結(jié)構(gòu)。因此,可以用傳統(tǒng)的晶體生長(zhǎng)技術(shù)來制造更大的準(zhǔn)晶體樣品。近已制造出單個(gè)顆粒粒度大到IOmm左右的準(zhǔn)晶體。涪城區(qū)工業(yè)清洗是怎么收費(fèi)的
鋁、鏗、銅組成的準(zhǔn)晶體可經(jīng)緩慢生長(zhǎng)過程形成lomm大小的多面體,它具有與通過驟冷法而形成的同類型結(jié)構(gòu)相同的相元無序程度。這些材料中相元無序性的發(fā)現(xiàn),是對(duì)二十面體玻璃模型合理性的證明。
盡管二十面體玻璃棋型在淮測(cè)衍射圖方面獲得較為滿意的效果,但用無序性概念解釋準(zhǔn)晶體實(shí)際結(jié)構(gòu)仍有許多問題。這種玻璃\模型在結(jié)構(gòu)上留I.-r太多的間隙或裂縫,使得二十面體原子簇不能很好地緊密鑲配。而這些裂縫在Ponros。模型中并不存在,這些不應(yīng)有的間隙或裂縫的買際效果使得玻璃模型過高地夸大了衍射圖中峰的變寬程度。 http://www.8xbb.com/8xbb/8xbb-47.htm |
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