据新华社电 以色列人达尼埃尔·谢赫特曼以发现准晶体赢得2011年度诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖评审委员会5日认定,谢赫特曼发现准晶体,“根本上改变了化学家们对固态物质的构想”。
瑞典皇家科学院在颁奖声明中说,获奖者的发现改变了科学家对固体物质结构的认识。
准晶体,或称准结晶体,异于常规晶体。准晶体是一类不具备晶格周期性、却显现长程有序性的固体材料。所谓长程有序性,在某个方向上往往以无理数序列的方式表达,而序列则像无理数一样无限不循环。
诺贝尔化学奖评审委员会解释:“在准晶体内,我们发现,阿拉伯世界令人着迷的马赛克装饰得以在原子层面复制,即常规图案永远不会重复。”
一度不为同行接受
1982年4月8日上午,谢赫特曼借助电子显微镜获得的一幅晶体衍射图,即日后所确认的“准晶体”。
他当时从事航空高强度铝合金研究,而新发现有悖原子在晶体内应呈现周期性对称有序排列的“常识”,因而不为同行所接受。
诺奖评审委员会在向媒体散发的新闻稿中回顾道,谢赫特曼的发现“极具争议”。他因为捍卫自己的发现,一度受到“劝告”,希望他脱离研究小组。
准晶体强化作用似“装甲”
谢赫特曼1941年出生。如今,他在以色列北部城市海法任以色列工学院教授。他当年的发现和坚持,迫使同行重新考虑并认识固体材料。
科学界对准晶体的理解和描述,需要借助数学,同时从中世纪阿拉伯风格马赛克镶嵌装饰艺术中汲取灵感。
自然环境中,人们后来在俄罗斯一条河流内获取的矿物样本中发现自然生成的准晶体。工业环境下,瑞典一家企业在某一种钢质材料中发现准晶体,而准晶体在材料中所起的强化作用,相当于“装甲”。
至于实际应用,诺奖评审委员会说,研究人员正试验把准晶体用于柴油发动机和煎锅等场合。