Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

kvasikrystal

Oprindelig forfatter PBak Seneste forfatter Redaktionen

Kvasikrystaller har lokal orden og, ligesom krystaller, symmetriretninger, men de savner de rigtige krystallers periodiske fjernorden. Derfor er det muligt for dem at have symmetrier, der ikke ville være mulige i en krystal. Øverst ses atomernes placering i en kvasikrystal, som er fremkommet ved hurtig nedkøling af en aluminium-mangan-legering. Nederst ses kvasikrystallens røntgendiffraktionsmønster. Mønsteret er uændret ved en rotation på 36°, hvilket svarer til en 10-tals symmetriakse — en forbudt krystalsymmetri.

Kvasikrystaller har lokal orden og, ligesom krystaller, symmetriretninger, men de savner de rigtige krystallers periodiske fjernorden. Derfor er det muligt for dem at have symmetrier, der ikke ville være mulige i en krystal. Øverst ses atomernes placering i en kvasikrystal, som er fremkommet ved hurtig nedkøling af en aluminium-mangan-legering. Nederst ses kvasikrystallens røntgendiffraktionsmønster. Mønsteret er uændret ved en rotation på 36°, hvilket svarer til en 10-tals symmetriakse — en forbudt krystalsymmetri.

kvasikrystal, krystal med såkaldte "forbudte" symmetrier. I ordinære krystaller befinder atomerne sig i en periodisk gitterstruktur.

Det indebærer, at krystallen har rotationssymmetri omkring en akse for drejninger på 360°/n, hvor n kun kan være 2, 3, 4 eller 6 (se krystal). I et røntgeneksperiment vil dette vise sig som et diffraktionsmønster med den samme symmetri.

Ordet kvasikrystals 1. led kommer af latin quasi 'ligesom'.

Det vakte derfor undren, da israeleren Daniel Shechtman i samarbejde med franskmanden Denise Gratias og amerikaneren John Cahn i 1985 publicerede et diffraktionsmønster for en legering af mangan, aluminium og lithium, der udviste femtalssymmetri, dvs. n = 5, en forbudt symmetri. Symmetrien er ikosaedrisk, så foruden n = 5 akser er der også n = 2 og n = 3 akser. Siden har man fundet legeringer med n = 10 og n = 12, som er andre forbudte symmetrier.

Annonce

Ikosaedrale kvasikrystaller kan ikke være periodiske, men de kan elegant beskrives vha. tredimensionale snit i seksdimensionale regulære periodiske krystaller.

Daniel Shechtman fik nobelprisen i kemi i 2011 for sin opdagelse af kvasikrystaller.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Per Bak: kvasikrystal i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 22. april 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=112710