十二面体准晶形成机理的研究

摘要

1984年,D.Shechtman等在快速凝固的Al-Mn合金中首次发现了具有五次旋转对称性的全新物相——准晶,这强烈地震撼了传统晶体学的理论基础,成为凝聚态物理学研究中举世瞩目的大事,在世界范围内激起准晶研究的热潮。近几年来,人们一直力求从理论上揭示准晶体的形成机理。1989年,K.Ingersent综合考虑近距原子之间的引力和斥力,利用著名的Wulff方程,从理论上推导出了十二面体准晶的形成机理,如图(1)所示。从(a)到(e),随着Wulff方程中引力项作用减弱,斥力项作用的增强,二次、三次、四次对称晶面逐渐消失,最终形成标准的十二面体。