北科大Nature子刊：时隔22年，发现一种新的准晶准单胞(2)

这一新的准单胞的发现，不仅大大简化了人们对十次准晶结构的描述，也有助于更好地理解准晶体的长程准周期的生长过程。进而为解析准晶的结构提供了便利，也为准晶单晶的生长提供了理论支持。
该研究成果由北京科技大学新金属材料国家重点实验室何战兵教授与大连交通大学董闯教授、苏黎世联邦理工学院Walter Steurer教授等合作完成，近日在线发表在Nature Communicaitions上。何战兵教授是论文的通讯作者，他的博士生马海坤为该论文的第一作者。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-020-20077-4
该研究获得国家自然科学基金面上项目（51871015；51471024）的资助。论文通讯作者何战兵教授师从我国准晶研究先驱郭可信先生，长期致力于准晶体相关的基础科学问题的深入系统研究。近年来，该团队在准晶研究领域取得了一系列创新性成果。例如：
发现了发现一种由周期排列的结构块之间镶嵌非周期结构块而形成新的固体物质形态。它同时具有传统晶体材料的周期平移对称性和准晶体的准周期性，将晶体和准晶体结构上的矛盾巧妙的融合在这一新的固体物态之中。发现了迄今为止最大尺寸的原位十次对称结构块，从而为“十次对称的自相似性是如何在实际的晶体结构中实现的”这一问题提供了实验上的证据。在Al-Cr-Fe-Si合金系中发现了十多种新的复杂大单胞十次准晶近似相，并发现有些大单胞准晶近似相具有完全相同的晶格常数，但晶体结构却完全不同这一新奇的现象。提出一种新的高熵准晶的设计理念（点此），并据此成功制备出近等原子比高熵十次准晶。填补了高熵合金相结构家族中无十次准晶相的空白。

图2 Al74Cr15Fe11十次准晶的选区电子衍射图。（a）沿十次轴方向的选区电子衍射图，可以由强衍射点（例如蓝色圆圈内的点）清楚的看出衍射图呈现明显的十次对称，图中不同尺寸的白色五边形按t= 1.618比例缩放。（b，c）沿垂直于（a）的两条二次轴方向（P和D）的选区电子衍射图。