科学家用新方法种出准晶体

直到丹尼尔·舍特曼的发现提出之前,化学家一直将晶体定义为原子按照可重复的规则模式进行排列的材料。然而,在1982年,以色列理工大学材料科学家舍特曼发现,一种铝和锰的合金,其原子按常规顺序排列,但是不能重复。此类"准晶体"迫使化学家重新编写了他们的教科书。最终,2011年舍特曼因准晶体的发现获得诺贝尔化学奖。此后,科学家也在自然界中发现了准晶体,而且工程师制造出多种多样的准晶体,并     

准晶体的研究进展

准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。按照其准周期维数的分类方法分为一维、二维、三维准晶体,具有力学性能、电学性能和磁性能。利用其优良的性能特点,可将其应用于表面改性材料和结构材料增强相中。对准晶体的基础研究主要在其原子结构测定、形成因素、成分预测、单质组元的寻找和物理性质的有效调控等方面;而应用研究主要包括其薄膜技术和微纳米化的研究等。     

准晶介绍

什么是准晶？为什么谢赫特曼在1982年4月的发现会被如此的不相信，而且需要花费2年半的时间才能在科学文献中找到它？为什么5重对称性的首次被发现会引起如此的大惊小怪？我们说晶体有这种对称性实际意味着什么？在我们回答上述问题之前，让我们先回顾一下其的某些背景。几个世纪以来，晶体都只被看作是有平坦的表面（小平面（facets...     

准晶体的晶胞构成及准晶格的推导

本文从结晶化学原理及二十面体相出发,提出了八次对称准晶体中可能存在的两种配位多面体形式——三角十六面体及带帽反棱柱。推导了该类准晶体的一维及二维准晶格。运用传统结晶学中定义Bravais晶胞的原则定义了准晶体中五次、十次、八次、十二次对称准晶体的四种二维准晶胞。本文作者认为准晶体实际上是具无公度平移周期的晶体,该类晶体的无公度平移对称,是通过放大或缩小这两种具分数维特征的对称操作来实现的。     

准晶的晶体学特征

10年前,具有五次旋转对称而无平移周期序的准晶问世,在与晶体及晶体学有关的学科领域里引起强烈反响。10年来的系统研究澄清了准晶晶体学中的一些问题,如(1)准晶还是五重孪晶? (2)为什么要有五次旋转对称? (3)为什么会有准周期性? (4)稳定的准晶存在吗? (5)准晶与近似晶体相有什么异同?     

嵌段共聚物自组装及其在纳米材料制备中的应用(下)

嵌段共聚物可以自组装形成丰富的有序微结构。这些微结构可以拥有各种不同的几何形态和晶体／准晶结构及宽泛的尺寸选择性，而且具有良好的可调控性及相对容量的加工方法。利用嵌段共聚物这种自组装特性来制备一些利用传统技术难以获得的纳米材料（如功能纳米材料，纳米结构材料，模板材料，介孔固体等）及微米／亚微米微结构材料（如光子晶体等），具有优越性。这些材料将在信息技术，生物医学，催化等领域取得应用。     

准晶体的结构化学

介绍准晶体的历史、结构、对称性和性质,介绍Mg32(Al,Zn)49的晶体结构和对称性,同时讨论纳米准晶颗粒的制备方法及其应用。     

三维光子晶体的制备

三维光子晶体作为一种光子带隙材料在光学器件、化学生物传感以及信息传输和存储等方面具有广泛的潜在应用价值。自1987年三维光子晶体的概念被提出以来,科学家们一直致力于在实验室用不同的手段合成不同材料和不同结构的光子晶体。本文综述了近年来出现的一些三维光子晶体制备方法,大致分为3类：“自上而下法”（top-down method）、“自下而上法”（bottom-up method）和模板辅助法（template-assisted method）,并详细阐述了每种方法的代表性工作、适用范围以及各自的优缺点。     

压电晶体传感器的研究进展

本文简要介绍了压电晶体传感器的基本原理,以及基于质量、粘度、电导率变化的溶液分析法。重点介绍了电化学石英晶体微天平（EQCM）、压电生物传感器;对具有很大发展潜力和重要应用价值的串联式压电传感器（SPQC）、串联式表面声波电导传感器（SAW）、液隔电极式压电传感器（ESPS）等也作了简要说明。     

KBBF晶体的热膨胀

ＫＢＢＦ晶体的热膨胀洪海平，林绮（中科院福建物构所，福州３５０００２）周淑琴，金祥凤（中科院化学研究所，北京１０００８０）我国在无机非线性光学材料研究中具有国际领先地位，在阴离子基团理论指导下发现的ＫＢｅ＿２ＢＯ＿３Ｆ＿２（ＫＢＢＦ）是一种性能优异的...     

化学响应性光子晶体

光子晶体是一种具有光子带隙结构的周期性电介质材料,如果将响应性材料组装到光子晶体结构中,所形成的光子晶体的带隙结构则对外界环境的变化具有响应性,而被称为响应性光子晶体。响应性光子晶体作为光子晶体的一个新领域,由于其在传感器,生物医学,临床检测等方面的潜在应用,近几年受到广泛关注。根据外界环境的不同,响应性光子晶体可简单分为化学响应性光子晶体、物理响应性光子晶体和生物响应性光子晶体等。本文将对化学响应性光子晶体的国内外研究动态做一简要介绍,重点介绍以下五种化学响应性光子晶体:金属离子响应光子晶体、pH响应光子晶体、氧化还原响应光子晶体、葡萄糖响应光子晶体和光化学响应光子晶体。     

新的晶体生长方法—共结晶化

具有特殊光电性质的材料科学已成为目前十分重要的研究领域之一。对于有机晶体材料,如何能生长出大尺寸高质量的晶体已成为十分尖锐的问题。最近美国明尼苏达大学Etter教授发现用共结晶化法可使很多有机化合物很容易地生成具有很好晶棱晶面大体积的结晶,其原理是利用主体(有机材料分子)作     

三硼酸锂晶体的生长形态

用自由生长系统研究了三硼酸锂ＬｉＢ_３Ｏ_５（ＬＢＯ）晶体的实际生长形态。实验表明，它的各晶面簇的重要性的顺序为：｛１１０｝＞｛０１１｝＞｛２０１｝＞｛１１１｝。讨论了ＬＢＯ晶体的生长习性与内部结构之间的关系并应用负离子配位多面体理论模型解释了ＬＢＯ晶体的生长形态。     

一种新型的硼酸盐晶体BiB_3O_6的二阶非线性光学行为的理论计算(英文)

利用化学键的观点 ,研究了一种新型硼酸盐晶体BiB3O6 的二阶非线性光学行为。计算结果表明 :该晶体确实具有很好的倍频性能。但是 ,它的性能还达不到目前实验报道的数值。从该晶体的结构特征出发 ,作者分析了所得出的结果 ,期待对该晶体性能做进一步测定。     

MB25镁合金中的准晶体与晶体相的研究

利用透射电子显微术（ＴＥＭ）及能谱仪微区成分分析（ＥＤＳ）技术，对含有稀土元素的铸态Ｍｇ－Ｚｎ－Ｚｒ－Ｙ系高强镁合金ＭＢ２５中的稀土相鉴定发现，在铸态合金的晶界上存在准晶相，其电子衍射谱显示出５－３－２次对称的特点，为二十面体准晶相。在与准晶相连区域发现一种ＭｇＺｎ＿２型的Ｌａｖｅｓ相，其点阵常数为ａ＝０．５４２ｎｍ，Ｃ＝０．８７３ｎｍ。     

准晶简述——2011年度诺贝尔化学奖

2011年诺贝尔化学奖颁发给了以色列科学家DanShechtman,以表彰他在准晶发现上的突出贡献。本文简单介绍准晶发现的重要意义及其结构的描述方式。     

金属基光子晶体的研究进展

以具有独特功能的金属基材料（或其氧化物）及复合材料作为构筑单元制备的金属基光子晶体展现出优良的光学性能及光电转化性能,这对于拓展光子晶体在未来新型能源开发领域的应用前景具有重要意义. 综述了金属基光子晶体的制备方法、性能研究及其应用进展,并对金属基光子晶体在未来新型能源开发等方面的应用前景进行了展望.     

"离子晶体、分子晶体和原子晶体"研究性教学初探

1　前言新编高中教材第三册 (限选 )第一章“晶体的类型与性质” ,是高中教材中重要的知识环节。而第一节“离子晶体、分子晶体和原子晶体”又是本章中的关键一节 ,它对高中化学所涉及到的晶体及典型物质的晶体结构进行了阐述。若仍像以往一样 ,仅泛泛的讲授 ,学生收获不大 ,如果作为研究课来学习 ,它却是开发学生智力 ,发展学生能力的好内容。因为它对于培养学生的三维空间想象能力、慎密的逻辑思维和综合分析问题的能力 ,是再好不过的教材。正是基于这种想法 ,我们开展了以网络课方式教学的研究性学习的尝试。2　教学重点1.掌握 3种典型晶…     

Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4晶体的生长和光谱性质

用液相法合成GdVO4和YVO4多晶原料，提拉法生长出具有高光学质量的Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4混晶。用ICP法分析了晶体中Er^3＋离子的浓度。用x射线粉末衍射法对晶体的晶胞参数进行了测量，分别测量了1．62％（原子分数）Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4晶体的偏振吸收光谱、荧光发射光谱和荧光寿命谱；光谱显示该晶体在382，454，525，656，804，985，1536nm有很强的偏振光吸收峰，且π偏振光（E∥C）吸收远强于σ偏振光（E⊥C）吸收；同时通过偏振吸收光谱，计算了晶体吸收峰的半高宽度和吸收截面；与Er^3＋：YVO4，Er^3＋：GdVO4晶体吸收峰的半高宽度和吸收截面进行了比较。其荧光发射（^4I13/2-^4I15/2跃迁）峰值波长在1．5μm，荧光寿命为4．7ms；光谱特性表明Er^3＋：Y0.5Gd0.5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料。     

凝胶光子晶体

光子晶体是一种介电常数（或折射率）可以周期性调制的结构,其自激辐射抑制和光子局域化性质使其可以简便而有力的限制、控制和调控光子。近年来,利用胶体晶体自组装性质与水凝胶的传统应用相结合制成的凝胶光子晶体在药物释放、光学开关、金属探针、生物传感器等的新应用方面的研究蓬勃发展,在新材料开发及临床应用等方面取得巨大进展。本文概述了胶体晶体自组装并对该类凝胶光子晶体进行了分类介绍并对其发展趋势进行了评述和展望。