자발적 준

Aug 31, 2023

2023년 7월 19일 보고서

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작성자: Bob Yirka, Phys.org

Université Paris-Saclay의 물리학자 팀은 처음으로 자발적인 준결정 자기 조립을 관찰했습니다. 이 관찰은 그들이 작은 진동 자기구를 사용하여 수행하던 실험 중에 발생했습니다. 팀은 실험을 설명하는 논문을 작성하고 동료 검토를 기다리는 동안 arXiv 사전 인쇄 서버에 게시했습니다.

수년 동안 준결정의 존재에 대해서는 물리학자들 사이에서 논쟁이 있었고 대부분은 이에 반대했습니다. 그러나 1982년에 D. Shechtman과 동료들은 망간과 알루미늄으로 만든 합금 샘플을 연구하면서 이것이 이론화된 준결정(대칭인 브래그 피크를 갖는 회절 패턴)과 일치하는 특성을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 크리스탈이군요.

그 이후로 준결정의 많은 사례가 발견되었습니다. 이들은 이제 일부 결정학적 특성을 지닌 비주기적 구조로 정의됩니다. 그들은 실험실, 현장, 심지어 우주에서도 목격되었지만 최근 연구까지 자발적으로 형성되는 것을 본 적이 없습니다.

연구팀의 작업은 준결정의 가능한 빌딩 블록으로 비율 크기에 따라 관련된 두 그룹의 구에 대한 아이디어를 던지기 시작한 다음 그 실행 가능성에 대해 어느 쪽을 취하면서 시작되었습니다. 절대 일하지 마세요.

한쪽이 옳고 다른 쪽이 틀렸다는 것을 증명하기 위해 그룹은 아이디어를 테스트하는 방법을 개발했습니다. 먼저, 그들은 적절한 크기의 구체를 찾기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 사용했습니다. 다음으로 그들은 두 그룹의 구를 얻었는데, 둘 다 금속으로 만들어졌습니다. 한 그룹의 직경은 2.4mm이고 다른 그룹의 직경은 1.2mm입니다. 그들은 3,840개의 구를 모두 평평하고 얕은 팬에 놓고 오랜 시간 동안 일정한 진동을 제공하는 장치에 부착했습니다. 기록 현미경은 머리 위의 위치에 고정되었습니다. 팬은 약 1주일 동안 초당 120회 진동되었습니다.

밀치기 후에 연구자들은 구체의 배열을 관찰하고 이론에 부합하는 특정한 비반복 패턴으로 배열되어 있음을 발견했습니다. 즉 구체는 새로운 종류의 준결정이 되었습니다. 아직 명확하지 않은 것은 어느 팀원이 내기에서 승리했는지, 그리고 그들이 지불금으로 받은 것이 있다면 무엇인지입니다.

추가 정보: Andrea Plati 등, 진동 과립 물질의 준결정질 질서, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2307.01643

저널 정보:arXiv

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