'화석화된 번개'에서 발견된 준결정

모래 언덕을 통한 강한 전기 방전에 의해 형성되었을 가능성이 있는 준결정이 미국과 이탈리아의 연구원들에 의해 발견되었습니다. 가 이끄는 팀 폴 스타인하르트 Princeton University의 연구진은 그들의 발견이 인공 준결정을 만드는 새로운 기술의 개발로 이어지고 과학자들이 자연적으로 발생하는 다른 샘플을 찾는 데 도움이 되기를 희망합니다.

준결정은 긴 범위의 질서를 갖지만 일반 결정에서 발견되는 병진 대칭이 결여된 원자 구조를 가진 고체 물질입니다. 대신, 그들은 회전 대칭만을 나타내며, 이 기이한 배열은 준결정에 다양한 기계적, 전기적, 광학적 특성을 부여합니다. 한때 불가능하다고 생각했던 준결정은 1982년에 처음으로 확인되었습니다. 그 이후로 이러한 물질을 합성하기 위한 몇 가지 다른 기술이 개발되었습니다. 여기에는 증기 증착 및 액체 상태의 느린 담금질이 포함됩니다.

그러나 자연에서 준결정을 생성하는 데 필요한 조건은 매우 드물며 2009년에 Steinhardt와 동료들이 최초의 자연 발생 샘플을 확인했습니다. 시베리아 원정 Steinhardt가 이끄는 샘플의 출처를 찾고 그것이 운석의 일부임을 확인했습니다.

"화석화된 번개"

준결정이 자연에 존재한다는 사실이 확인되자 새로운 예를 찾기 위한 경주가 시작되었습니다. 이제 Steinhardt와 동료들은 풀구라이트 샘플 내에서 새로운 유형의 준결정을 발견했습니다. "화석화된 번개"라고 불리는 섬전암은 큰 전류가 모래를 통과할 때 생성되는 융합된 물질의 튜브입니다. 그들의 샘플은 Nebraska 북중부의 Sand Hills에서 왔으며 샘플에 금속 흔적을 제공하는 쓰러진 전력선 근처에서 발견되었습니다.

화학 조성 Mn으로_72.3Si_15.6Cr_9.7Al_1.8Ni_0.6, 준결정은 풀구라이트 내부에 갇힌 밀리미터 크기의 입자에 있었습니다. 그곳에서 준결정은 보다 전통적인 입방 격자와 공존했습니다. 준결정은 균일한 간격의 원자층을 가지고 있으며 각각은 12중 회전 대칭을 가지고 있습니다. 이는 병진 대칭을 가진 일반 결정에서는 불가능한 것입니다.

Quasicrystalline Bose-Einstein 응축수는 더 높은 차원에서 물리학을 엿볼 수 있습니다.

샘플을 연구함으로써 Steinhardt와 동료들은 그 형성에 대한 단서를 함께 모을 수 있었습니다. 그들은 준결정이 모래를 통한 강한 전기 방전 중에 형성되었을 가능성이 있다고 믿고 있습니다. 이는 다운된 전력선, 낙뢰 또는 이 둘의 조합의 결과일 수 있습니다. 소스에 관계없이 방전은 1710 °C 이상의 극한 온도를 생성했을 것입니다. 이것은 전력선에서 나오는 알루미늄 합금의 흔적과 모래에서 나오는 용융 규산염 유리 사이의 영역에서 준결정이 형성되는 데 필요한 조건을 만들었을 것이라고 그들은 말합니다.

Steinhardt 팀은 그 발견이 실험실에서 제어된 전기 방전을 통해 준결정 합성을 위한 새로운 기술로 이어질 수 있기를 희망합니다. 이를 통해 연구자들은 이국적인 새로운 속성을 설계할 수 있고 지구와 우주 모두에서 천연 준결정을 찾을 수 있는 장소를 더 잘 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구는 다음에 설명되어 있습니다. 과학 국립 아카데미의 절차.

• Paul Steinhardt는 자신의 저서에서 준결정을 찾아 시베리아로 여행한 내용을 설명합니다. 불가능의 두 번째 종류: 물질의 새로운 형태에 대한 비범한 탐구, 어떤 에서 검토 물리 세계.

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• 출처: https://physicsworld.com/a/quasicrystal-found-in-fossilized-lightning/