科学家发现固态物质新结构

中科院金属所研究员陈春林与重庆大学副教授尹德强等合作，在陶瓷材料中发现了区别于晶体、准晶体和非晶体的固态物质新结构—— 一维有序结构（或称为一维有序晶体）。相关成果12月10日在线发表于《自然—材料》。

固态物质按其微观结构的对称性可分为三大类：晶体、准晶体和非晶体。晶体具有旋转对称性和平移对称性，其原子有规则地在三维空间呈周期性重复排列，比如日常生活中常见的雪花、钻石、水晶等。非晶体不具有旋转对称性和平移对称性，其原子排列不具有长程有序，比如玻璃、石蜡等。准晶体具有旋转对称性，但不具有平移对称性。准晶体的原子排列具有长程有序，但不具有三维平移周期性。准晶体结构的物质在日常生活中不常见，科研人员最早在合金的相中发现了准晶。

陈春林等人在氧化镁和三氧化二钕薄膜材料中发现了一维有序晶体。该结构仅在一个方向上保留了晶体的平移对称性和周期性，其原子在其他方向上呈现无序排列，形成了具有一维平移周期性的长程有序结构。构成一维有序晶体结构单元的原子排列与重位点阵倾转晶界的结构单元非常类似。

该发现表明，固态物质结构的种类比人们此前认为的更加丰富，并且新结构的物理性质与相应常见结构类型具有显著差异。