10.08.2012

Обнаружены новые образцы природных квазикристаллов

Причудливые мозаичные образования, называемые квазикристаллами, были открыты в 1982 году израильтянином Даниэлем Шехтманом, за что в 2011-м он удостоился Нобелевской премии по химии, пишет Nature News Blog.

Почти все они созданы в лабораториях. До сих пор удалось найти только один природный образец: миллиметрового размера фрагмент породы хранится в Музее естественной истории во Флоренции (Италия).

В 2009 году физик-теоретик Пол Стейнхардт из Принстонского университета (США) и его коллеги выяснили, что единственное в мире месторождение квазикристаллов расположено в Лиственитовом ручье на Корякском нагорье (Чукотка). В январе этого года г-н Стейнхардт поведал миру, что флорентийский экземпляр в 1979 году добыл некий Валерий Крячко во время поисков платины, после чего образец был контрабандой отправлен в Европу.

В июле прошлого года вместе с девятью другими учёными из США, России и Италии (а также двумя водителями и поваром) г-н Стейнхардт отправился в тундру — за квазикристаллами.

В обзорной статье, опубликованной только что журналом Reports on Progress in Physics (материал будет доступен ближе к вечеру), г-н Стейнхардт и минералог Лука Бинди из флорентийского музея сообщают об обнаружении фрагментов пород, содержащих зёрна квазикристаллов — тел с мозаичной атомной структурой, которая демонстрирует дальний порядок, но никогда не повторяется. Получены также доказательства, поддерживающие высказанную в январе гипотезу, что квазикристаллы возникли в результате падения метеорита. Судя по окружающим породам, это был углистый хондрит, приземлившийся до или во время последнего ледникового периода примерно 15 тыс. лет назад.

Естественный квазикристалл (сплав алюминия, меди и железа) очень похож на материал, созданный в 1987 году Ан-Пан Цаем в лаборатории Университета Тохоку (Япония). Лабораторные образцы, как правило, получаются медленным охлаждением жидкого сплава с последующим десятидневным отжигом при температуре более 800 °C. Короче говоря, это тяжёлая и кропотливая работа. Природные образцы обнаружены внутри других минералов (в том числе металлического алюминия и кремния). Вероятно, они образовались при высокой температуре и сильном давлении.

Несмотря на то что учёные до сих пор не понимают, как атомы умудряются организоваться таким образом, открытие, сделанное группой г-на Стейнхардта, вероятно, заставит специалистов взяться за более пристальное исследование земных и внеземных минералов. Быть может, мы что-то пропустили, и квазикристаллы в действительности встречаются в природе намного чаще.

Кстати, по словам г-на Стейнхардта, на самом деле остаётся неясным, была ли структура, созданная Даном Шехтманом, квазикристаллом. Судя по имеющимся данным, до работы Цая искусственных квазикристаллов не существовало, и рентгеновская микроскопия это только подтверждает.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА