基本解釋

　　準(zhǔn)晶是一種介于晶體和非晶體之間的固體。準(zhǔn)晶具有完全有序的結(jié)構(gòu)，然而又不具有晶體所應(yīng)有的平移對(duì)稱性，因而可以具有晶體所不允許的宏觀對(duì)稱性。

　　準(zhǔn)晶 - 結(jié)構(gòu)

　　一種典型的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)是三維空間的彭羅斯拼圖(Penrose)。二維空間的彭羅斯拼圖由內(nèi)角為36度、144度和72度、108度的兩種菱形組成，能夠無縫隙無交疊地排滿二維平面。這種拼圖沒有平移對(duì)稱性，但是具有長程的有序結(jié)構(gòu)，并且具有晶體所不允許的五次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。

　　準(zhǔn)晶 - 物理性質(zhì)

　　1980年發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)穩(wěn)定的準(zhǔn)晶。這些新的準(zhǔn)晶與最好的周期性合金相比，具有高度結(jié)構(gòu)完整性。由于加強(qiáng)研究，發(fā)現(xiàn)它具有許多不尋常的物理性質(zhì)：

　　1、有些是許多正常金屬元素的合金所不可能有的。其中最突出的是十分高的電阻值(電導(dǎo)十分小);有許多準(zhǔn)晶的電導(dǎo)比莫特(Mott)的金屬(金屬-絕緣體)的電導(dǎo)還小。

　　2、電阻的溫度系數(shù)是負(fù)的。而且量度(magnitude)大。

　　3、電阻及其它電輸送參數(shù)和成份及熱處理的關(guān)系極端靈敏。

　　4、許多準(zhǔn)晶的電阻當(dāng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量改善時(shí)增加;與典型金屬合金的變化相反。

　　5、磁電阻大。Hall系數(shù)，和熱電系數(shù)有不尋常的溫度依賴關(guān)系;許多準(zhǔn)晶的熱導(dǎo)低。

　　6、在具有很大濃度過度金屬原子的準(zhǔn)晶中觀察到抗磁性。

　　7、在十邊形的合金中，在周期的方向和準(zhǔn)周期的平面觀察到各種物理參數(shù)的各向異性。

　　8、在許多準(zhǔn)晶中，發(fā)現(xiàn)費(fèi)米能級(jí)有十分低的狀態(tài)密度。

　　目前(2011年)，也發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶的一些優(yōu)良應(yīng)用性能;如機(jī)械強(qiáng)度大;已實(shí)驗(yàn)用到加強(qiáng)渦輪的頁片上。它具有熱導(dǎo)差;低摩檫和低粘附性等好的應(yīng)用性能等。

　　此外，準(zhǔn)晶在應(yīng)用和基礎(chǔ)研究方面尚有許多問題有待深入研究。因?yàn)樗枪虘B(tài)物理中新的有序物質(zhì)。

　　準(zhǔn)晶 - 歷史發(fā)現(xiàn)

　　直至20世紀(jì)80年代，人們把固體材料分為兩大類，一類是晶體，其中原子作規(guī)則排列;另一類是非晶體，原子混亂排列。德國科學(xué)家在1850年就總結(jié)出晶體的平移周期性，即晶體中原子的三維周期排列方式可以概括為14種空間點(diǎn)陣。受這種平移對(duì)稱約束、晶體的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱只能有1、2、3、4、6等5種旋轉(zhuǎn)鈾。這種限制就像生活中不能用正五角形拼塊鋪滿地面一樣，晶體中原子排列是不允許出現(xiàn)5次或6次以上的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的。

　　1984年中國、美國、法國和以色列等國家的學(xué)者幾乎同時(shí)在淬冷合金中發(fā)現(xiàn)了存在有5次對(duì)稱軸，確證這些合金相是具有長程定向有序，而沒有周期平移有序的一種封閉的正20面體相，并稱之為準(zhǔn)晶體。以后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了具有8次、10次、12次對(duì)稱的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)。

　　5次對(duì)稱性和準(zhǔn)晶的發(fā)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)晶體學(xué)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊，它為物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究增添了新的內(nèi)容，為新材料的發(fā)展開拓了新的領(lǐng)域。

　　準(zhǔn)晶 - 自然新發(fā)現(xiàn)

　　自然界中發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)——準(zhǔn)晶

　　2009年7月15日，據(jù)美國《科學(xué)》雜志在線新聞報(bào)道，自從科學(xué)家在25年之前首次制造出這種物質(zhì)以來，他們一直在尋思自然界是否也有能力形成這種物質(zhì)。為了找到答案，研究人員在那些包含有形成準(zhǔn)晶的物質(zhì)——鋁、銅和鐵——的巖石中展開了搜索。

　　一個(gè)計(jì)算機(jī)程序最終幫助科學(xué)家縮小了范圍——他們?cè)谝环N名為khatyrkite的巖石中找到了準(zhǔn)晶。這一發(fā)現(xiàn)也使得準(zhǔn)晶被劃入了一種真實(shí)存在的礦物質(zhì)。研究人員《科學(xué)》雜志上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。