Квазикристаллы — новый класс твердых тел с уникальными физическими свойствами

Abstract

Рассмотрены история открытия и способы описания структуры нового класса твердых тел — квазикристаллов. Наиболее известны и изучены квазикристаллы на основе Al, однако исследованы также и квазикристаллы на основе Ti, Zr, V, Nb, Mn, Zn, Mg и других металлов. Приведены примеры экспериментальных исследований структуры квазикристаллических материалов методом просвечивающей электронной микроскопии и механических характеристик с применением методик индентирования как при комнатной, так и при повышенных температурах. Показаны основные отличия квазикристаллов от кристаллических тел, а также рассмотрены особенности наноквазикристаллов, выделяющие их в отдельный класс материалов. Перечислены наиболее перспективные направления для практического применения квазикристаллов.

Розглянуто історію відкриття та способи опису структури нового класу твердих тіл — квазікристалів. Найбільш відомі та вивчені квазікристали на основі Al, досліджено також і квазікристали на основі Ti, Zr, V, Nb, Mn, Zn, Mg та інших металів. Наведено приклади експериментальних досліджень структури квазікристалічних матеріалів методом просвічуючої електронної мікроскопії і механічних характеристик із застосуванням методик індентування як при кімнатній, так і при підвищених температурах. Показано основні відмінності квазікристалів від кристалічних тіл, а також розглянуто особливості наноквазікристалів, що виділяють їх в окремий клас матеріалів. Перераховано найбільш перспективні напрями для практичного застосування квазікристалів.

This review covers the history of the discovery and methods of describing of structure for a new class of solids — quasicrystals. The best known and studied quasicrystals on Al base, however, also have been investigated the quasicrystals on the base of Ti, Zr, V, Nb, Mn, Zn, Mg and other metals. Examples of experimental studies of the structure of quasicrystalline materials by transmission electron microscopy and mechanical properties using indentation techniques, both at room and elevated temperatures are shown. The basic difference of quasicrystals from the crystalline solids, as well as the features of nano quasicrystals that releasing them into a separate class of materials are indicated. The most promising areas for practical applications of quasicrystals are given.