准晶体的结构化学-大学化学-北京大学.PDF

第30卷 第5期 摇 摇 大 学 化 学 Vol.30 No.5 摇 2015年10月 UNIVERSITY CHEMISTRY Oct.2015 摇 doi:10.3866/ pku.DXH 准晶体的结构化学 周公度 (北京大学化学与分子工程学院摇 北京 100871) 摇 摇 摘要摇 介绍准晶体的历史、结构、对称性和性质,介绍Mg (Al,Zn) 的晶体结构和对称性,同时讨论纳米 32 49 准晶颗粒的制备方法及其应用。 摇 摇 关键词摇 准晶体摇 三角二十面体摇 五次轴 摇 摇 中图分类号摇 O6;G64 The Structural Chemistry of Quasicrystal Zhou Gongdu (College of Chemistry andMolecular Engineering,Peking University,Beijing 100871,China) 摇 摇 Abstract摇 In this paper,the history,structure,symmetry and properties of quasicrystal were introduced,as well as the crystal structure and symmetry of Mg (Al,Zn) . Also,the preparation of nano particles of quasicrystal 32 49 and their application were discussed. 摇 摇 Key Words摇 Quasicrystal;Icosahedron;Fivefold rotation axis 1摇 准晶体的发现 摇 摇 晶体是由原子或分子在三维空间周期性地重复排列形成的固体物质,其基本的结构特征可用抽象 的点阵描述。 按晶体的点阵结构,其轴对称性不可能存在五次或六次以上的对称轴。 准晶体的发现是 晶体学传统的对称理论的突破,是自然科学的重大发现。 摇 摇 1982年4 月,以色列化学家D.Shechtman在美国工业技术标准局(NIST)实验室首次从Al鄄Mn合金 的电子衍射图中发现五次对称的衍射图像,但未受到重视。 他返回以色列和其他人合作进行研究,撰文 投寄给《应用物理期刊》,也因晶体对称性不允许存在五次轴而未能发表。 不久他改投给《物理评论快 报》,因实验现象的真实性,该刊于1984 年11月予以发表,标题是“具有长程取向序但无平移对称性的 2 - - 金属相冶,文中报导该衍射图中五次对称轴和三次及二次轴一起形成二十面体点群对称性( 35, m - - m35)。 这篇文章的发表为准晶研究揭开了序幕。 准晶是准周期性晶体(quasiperiodic crystal)或准晶体 (quasicrystal)的简称。 摇 摇 与此同时,我国郭可信等研究人员于1984年夏在Ti鄄Ni合金体系电子衍射图中发现具有