цыплят Пенро-уза

Группа физиков, включающая в себя американских и французских исследователей, обнаружила, что поведение охлажденного сплава алюминия, железа и кремния одновременно напоминает поведение кристаллов и стекол, но сам материал не является ни тем, ни другим, ни даже квазикристаллом.

Напомним, что кристаллами называют твердые тела, расположение атомов в которых подчинено определенной симметрии. При сдвиге нескольких атомов вдоль линий кристаллической решетки на некоторое расстояние их положение должно совпадать — это трансляционная симметрия. Если совпадение наблюдается при повороте, такая симметрия называется вращательной. Кристаллы всегда обладают трансляционной симметрией и иногда — вращательной, квазикристаллы — только вращательной. Стеклами называют вещества, атомы которых совершенно не упорядочены и не обладают никаким типом симметрии. При этом с точки зрения кристаллографии стеклами являются не только привычные тела из оксида кремния, но и полученные резким охлаждением расплавленного металла металлические стекла.

Сплав, изученный авторами исследования, напоминает поведением стекло: его атомы не обладают никаким типом симметрии, однако при этом являются высоко упорядоченными: при затвердевании каждый новый атом такого тела «знает» свое положение — похожим образом растут кристаллы. Тем не менее, при этом не формируется дальнего порядка. Такой тип вещества напоминает так называемых «цыплят Пенроуза» — геометрическую фигуру, которая может быть уложена в узор, упорядоченный с каждым новым слоем, но никогда не повторяющийся.

Новая форма твердого вещества получила название q-стекла. Ранее возможность существования такой геометрии тела была предсказана математически.