Уникальная модель квазикристаллов раскрыла причину их существования

Ученые представили точное моделирование квазикристаллов, показывая их уникальную стабильность. Открытие может значительно ускорить разработку новых материалов, включая те, что используются в квантовых вычислениях.

Исследование Мичиганского университета показало, что необычное промежуточное вещество между кристаллом и стеклом представляет собой самую устойчивую форму организации атомов для некоторых сочетаний элементов. Новое открытие основано на первой серии квантовомеханического моделирования квазикристаллов — твердых веществ, существование которых долгое время считалось невозможным, пишет Phys.org.

Атомы в квазикристаллах располагаются упорядоченно, подобно обычным кристаллам, но, в отличие от последних, не образуют периодически повторяющиеся структуры. Моделирование продемонстрировало, что, несмотря на свою схожесть с хаотичными веществами вроде стекла, образующимися путем быстрого нагревания и охлаждения, квазикристаллы обладают принципиальной стабильностью, аналогичной традиционным кристаллическим веществам.

«Чтобы создавать материалы с заданными характеристиками, нам необходимо понимать принципы организации атомов в конкретные структуры. Квазикристаллы заставили нас переосмыслить, как и почему могут образовываться определенные материалы. До нашего исследования ученым было непонятно, почему они существуют», — комментирует Вэньхао Сан, доцент факультета материаловедения и инжиниринга Мичиганского университета и ведущий автор исследования.