近日，一项研究成功揭示了准晶体（Quasicrystals）形成的关键奥秘。准晶体因其原子排列呈现五边形、十边形等非重复性图案，长期以来被视为违背物理直觉的存在。此次，密歇根大学的Wenhao Sun及其合作者运用改进的晶体研究方法，证实至少部分准晶体具有热力学稳定性，意味着其原子结构不会自行演变为更低能量的有序状态，从而解释了这类复杂非重复结构的形成机制。 此项发现为理解准晶体为何出现提供了关键线索。此前，准晶体的制备与表征一直充满挑战，其工业化规模生产的可能性曾备受质疑。然而，随着研究的深入，新的制备方法和实时观测技术也已出现，使得准晶体在形成过程中得以被工程化和观察。这些进展预示着，曾经难以实现的准晶体批量化、可重复化生产正变得日益可行。 准晶体的独特之处在于其“禁忌”的五重对称性，这源于数学家Roger Penrose提出的准周期性图案。与能形成周期性平铺的三角形、矩形等不同，五边形无法无缝隙地铺满平面。尽管如此，准晶体中的原子却能形成类似Penrose图样的复杂非重复排列。此次关于准晶体稳定性的新发现，有望为材料科学和物理学界带来新的突破，并为开发具有独特性能的新型材料铺平道路。 查看消息来源