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1、第卷增刊地球科学—中国地质大学学报年月服—准晶体的基本性质陈敬中测试中心摘要从晶体结构、准晶体结构的基本对称规律出发,对比讨论了晶体和准晶体的基本性质,阐述了晶体与准晶体的基本概念,晶体与准晶体的周期格子与准周期格子相似及差异性,对比讨论、、自限性、最小内能性、以晶体生长的了晶体与准晶体的均一性对称性稳定性等基本性质,又,基本规律为基础以发现的几种准晶为出发点提出了准晶
2、体生长气体准晶体溶体熔休准晶体晶体准晶体玻璃准晶体的一般过程,及准晶体生长中的布拉维法则和面角守恒定律的广义性收集了国内外大量准晶体研究资料,总结了准晶分类的几种方案简单介绍了实际准晶体准周期性质的研究情况及对卜二十面体准晶的光性、力学性、化学浸蚀性的研究情况关健词晶体,准晶体,晶体性质,准晶体性质,晶体生长,准晶体生长,准晶分类中圈法分类号晶体、准晶体的基本特征晶体、准晶体的概念人们把一些具有规则几何多面体外形的固体物质称为晶体实际上许多晶体生长过
3、程中受到物理化学环境的影响难以生成几何多面体外形,因此,仅仅从有无规则的几何外形来区分是否是晶体,是不恰当的准晶体在理想条件下也能生成规则几何多面体,但它们,的几何对称与晶体又有本质区别很明显规则的几何外形并不是晶体、准晶体的本质,而只是一种外部现象,还有某种内在的、本质的因素存在,这就是它们分别具有的平移周期结构、平移准周期结构天然的、人工合成的固体物质,按其结构特点可以分类为有序结构和无序结构,,对于任何一种晶体而言不论外形是否规则它们的内部质点在维空间都有规律的按周期重复排列而构成格子状构造,这是一
4、切晶体所共有的性质·所不同的仅仅是,不同的晶体,它们的质点种类不同,排列的方式和间隔大小相应地也就不同’维空间呈周期性重复排列的固晶体的定义应当是晶体是内部质点在体或者说,晶体是具有周期平移格子构造的固体年月日收稿国家自然科学基金资助项目增刊陈敬中准晶体的基本性质晶态等种类型第一种准晶体在维空间均反映出准晶体的特性,而后两种则既具有准周期结构反映出来的特性,又具有周期结构所反映出来的特性晶体在生长发育过程中,物理化学条件的影响常常使晶体生长结果偏离理想的空间点阵结构晶体形成后
5、,因物理化学条件变化,又会使晶体的点阵结构发生变异一般说来,这些破坏晶体在晶体缺陷分为点缺陷维空间中周期排列的现象称作晶体的缺陷维缺陷、线缺陷位错、维缺陷、面缺陷维缺陷、体缺陷维缺陷研究表明,有时这些缺陷分布具有一定的对称规律性二,准晶体在按多重分数维生长发育过程中物理化学条件的影响常常使准晶体生长结果,,偏离理想的空间准点阵结构准晶形成后物理化学条件变化也会使准晶体的准点阵结构发生变异一般说来,这些破坏准晶体在空间中准周期排列的现象称作准晶体的缺陷准晶体缺陷分为点缺陷维缺陷
6、、线缺陷位错、维缺陷、面缺陷维缺陷、体缺陷维缺陷研究表明准晶体的缺陷较晶体更为普遍一些,有时这些缺陷分布具有一定的分数维生长对称规律晶体、准晶体的基本性质晶体、准晶体的各项性质,取决于它们本身的化学组成和内部结构一切晶体的内部结构都共同遵循晶体的空间格子规律,并由此可以导出一切晶体所共有的性质一切准晶体的内部结构都共同遵循准晶体的空间准周期格子规律,并由此可以导出一切准晶体所共有的性质由于准晶体结构中缺陷极为普遍,准晶颗粒又十分细小微米级,而且还具有一些向晶态、玻璃态过渡的现象,因
7、此准晶体的性质常常偏离理想状态从理论上讨论,晶体、准晶体性质应有以下相似的或不同的特征均一性指晶体、准晶体在其任一部位上都具有相同性质的特性晶体结构中的任何质点,都是在维空间作周期性的重复分布因此,对于从同一晶体中分割出来的各个部分而言,它们必定具有完全相同的内部结构,从而它们所表现出的各项性质也必定完全一致,亦即都是均一的准晶体的结构与晶体结构虽然有所不同,但仍然都是有序结构,准晶体分割出来的不同部分放大或缩小都与整体结构仍然有相同结构特征,因此宏观反映出来的准晶性质仍然具有均一性各向异性指晶体、
8、准晶体的性质因观察研究方向的不同而表现出差异的特性晶体、准晶体结构中质点排列的方式和间距,在不同的方向进行观察研究时,其各项性质将表现出一定的差异来,这种差异与它们的结构的对称性直接有关,这就是晶体、准晶体都具有各向异性的根源对称性指晶体、准晶体中的相同部分如外形上的相同晶面、晶棱,内部结构中的相同面网、行列或原子、离子
