Рождение квазикристаллов в метеоритах воспроизвели в лаборатории

Рождение квазикристаллов в метеоритах воспроизвели в лаборатории

Геохимики из США и Италии под руководством Пола Асимова из Калифорнийского технологического института нашли свидетельства того, что квазикристаллы могут возникать в результате столкновений астероидов. Лабораторный эксперимент объясняет возможное происхождение двух известных квазикристаллов, найденных на Земле. Оба они были частью метеорита «Хатырка», найденного в Корякском нагорье. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, кратко об этом сообщает пресс-релиз института.

Главное свойство кристаллов — периодичность и связанная с ней симметрия. Если представить себе бесконечно большой кристалл (любой макроскопический кристалл в масштабах атомов можно считать почти бесконечным), то в нем будет бесконечно большое количество плоскостей и осей симметрии. Однако требование бесконечной периодичности ограничивает набор возможных осей симметрии. Так, в «настоящих» кристаллах могут присутствовать лишь оси второго, третьего, четвертого и шестого порядка — это означает, что кристалл может совпасть с собой при вращении вокруг этой оси два, три, четыре или шесть раз. 

Для синтеза квазикристаллов требуются точно выверенные условия — температурные режимы и скорость охлаждения сплавов. Таким образом, найти эти материалы можно было лишь в лабораториях. В природе квазикристаллы были обнаружены дважды — в начале 2000-х и в 2015 году.  В обоих случаях речь шла о включениях в метеорите «Хатырка». Каким образом квазикристаллы могли сформироваться в небесном теле было неизвестно, однако ученые отмечали, что еще до попадания на Землю метеорит пережил некое столкновение. 

Ученые разрезали шайбу и исследовали ее с помощью микроскопических и рентгеновских методов. Химикам удалось обнаружить в ней области икосаэдрической фазы — квазикристаллов. Находка подтверждает гипотезу о связи между столкновением, произошедшим с метеоритом «Хатырка» и находкой «неправильных» кристаллов в нем. 

Химики отмечают, что неясной остается природа сплава алюминия и меди, обнаруженного в «Хатырке». Кроме того, непонятно, на каком этапе столкновения (как искусственного, так и космического) возникает квазикристаллическая фаза.

Ранее японские физики впервые увидели напрямую рост квазикристаллов. Этот процесс интересен тем, что хотя периодичность слоев в таких материалах нарушена, она все равно подчиняется определенной закономерности, называемой решеткой Фибоначчи. В такой решетке геометрия следующего слоя определяется не только тем, какую геометрию имел последний слой, но и все предыдущие.

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
В метеорите Хатырка найден новый «невозможный» икосаэдрический квазикристалл
Геологи из Флорентийского университета, Калифорнийского технологического института и Университета Принстона обнаружили в обломках метеорита «Хатырка» (обнаружен в Корякском нагорье, Россия) не описанную ранее фазу квазикристаллов. Это третья природная находка подобных материалов за всю историю поисков и первая находка, указавшая ..
2016-12-09 4087 0 Научные открытия
0
Нобелевку по химии вручили за исследования рецепторов-ГТФаз
Нобелевскую премию 2012 года по химии вручили "за исследования рецепторов-ГТФаз". Эти белки участвуют в передаче сигналов между клетками. Лауреатами стали американские биохимики Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка. Торжественная церемония награждения пройдет в Стокгольме 10 декабря. Рецепторы-ГТФазы, или, как их еще называют, ..
2012-10-10 1746 0 Научные открытия
0
Японские физики докладывают об открытии 113-го элемента
Группа японских учёных представила экспериментальные свидетельства того, что ей удалось синтезировать сверхтяжёлый элемент со 113 протонами в ядре, пока носящий название унунтрий, сообщает Lenta. Ru. Изотоп унунтрия 278113 физики получали в реакции вида 209Bi + 70Zn > 278113 ..
2012-09-29 2256 0 Научные открытия
0
Молнию поймали за созданием радиоактивных изотопов
Японские физики впервые пронаблюдали «живьем» предсказанное теоретиками рождение радиоактивных изотопов при ударе молнии. Статья опубликована в журнале Nature.Молнии являются естественными ускорителями частиц. Лавины релятивистских убегающих электронов, которые развиваются в электрических полях в грозовых облаках, ..
2017-11-26 11651 0 Научные открытия
0
Физики на Земле имитировали взрыв сверхновой звезды
Команде ученых из Швейцарии, США, Великобритании, Японии и Франции удалось в лабораторных условиях воспроизвести микрокопию взрыва, характерного для сверхновой звезды. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature Physics, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Оксфордского университета. Физики с помощью ..
2014-06-10 1931 0 Научные открытия
0
Шведские физики изучили свойства нового 115-го элемента
Шведские физики смогли получить новый элемент произведя бомбардирование мишени америция с 95-ю протонами атомами кальция с 20-ю протонами. В результате такого столкновения ученые зафиксировали рождение ядер сверхтяжелого 115-го элемента. Новый элемент таблицы Менделеева ..
2013-08-28 3042 0 Научные открытия
2
Детектор NOvA впервые увидел осцилляции у пролетевших 800 километров нейтрино
Детектор NOvA (акроним от английского NuMI Off-Axis Neutrino Appearance) в США впервые наблюдал осцилляции нейтрино (изменения их типа) после прохождения этими частицами расстояния 800 километров. Об этом сообщает издание Forbes. Детектор NOvA, представляющий собой сооружение размерами 16 на 16 на 60 метров ..
2015-08-11 6201 0 Научные открытия
0
Физики из Тэватрона отвергли экзотические свойства бозона Хиггса
Физики из Тэватрона (коллайдера в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми — Фермилаба) продолжают сообщать о полученных ими ограничениях на свойства бозона Хиггса. Об этом рассказывает Science News. На этот раз физики из коллабораций CDF и D0 сообщили о том, что им удалось проанализировать результаты своих экспериментов ..
2015-04-09 4399 0 Научные открытия
0
В Москве присвоили имена 114-му и 116-му элементам
В московском доме ученых состоялась торжественная церемония присвоения имен 114-му и 116-му элементам таблицы Менделеева. Об этом сообщают РИА Новости. "Элемент с номером 114 теперь называется "флеровий" - в честь Лаборатории ядерных реакций имени Флерова. Элемент с номером 116 теперь называется ..
2012-10-24 1963 0 Научные открытия
0
Ученые научились определять образы сновидения
По данным журнала Science Express, ученые из Японии смогли правильно определить зрительные образы с помощью томографии и компьютерного анализа, возникающие у человека в сновидениях.Опыты проводятся в лаборатории в Киото. Ученые сканируют активные участки мозга  в первые мгновения сна, при помощи ..
2013-04-10 1938 0 Научные открытия
-1
«Зоопарк» квазичастиц пополнился квантовыми каплями
Германо-американская группа физиков обнаружила феномен, который можно описать с помощью нового типа квазичастиц, так называемых квантовых капель или дроплетонов (dropleton). Исследование опубликовано в Nature, кратко о его значении пишет Wired. Квантовые капли обнаружились в экспериментах физиков неожиданно — существование ..
2014-02-28 2219 0 Научные открытия
0
За темной энергией будут наблюдать сверххолодными камерами
Ученые из лаборатории Ферми приступили к работе над камерой телескопа, предназначенного для поиска следов темной энергии. Детекторы, установленные на этом планируемом телескопе, будут работать на иных физических принципах, чем традиционные CCD. О работе ученых можно прочитать на сайте лаборатории. Новая ..
2014-01-31 1726 1 Научные открытия
0
Астрофизики воссоздали в лаборатории атмосферу белого карлика
Астрофизики воссоздали атмосферу белого карлика в лаборатории. Статья появится в сборнике Proceedings of the 18th European White Dwarf Workshop, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Белые карлики - финальная стадия существования звезды (компактный объект), чьей массы оказалось недостаточно ..
2012-10-5 1569 0 Научные открытия
0
Выдвинута новая теория относительно размера чёрных дыр
Астрономы выдвинули новое предположение, которое объясняет причину увеличения чёрных дыр, сообщает «WordScience.org». Учёные-исследователи из Великобритании и Австралии выявили, что некоторые чёрные дыры растут с большой скоростью, а их вес превосходит массу Солнца в миллиарды раз. Команды из университета Лестера (Великобритания) ..
2012-03-25 2051 0 Научные открытия
0
Ученые придумали фотонный коллайдер
Физики-теоретики из Великобритании и Германии предложили схему получения материи из света. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature Photonics, кратко с ним ознакомится можно на сайте Phys.org. Ученые придумали установку, в которой фотоны (безмассовые частицы света) превращаются в массивные частицы, ..
2014-05-19 2673 0 Научные открытия
0