属性

弹性性质

连同他们的小说结构和对称,准晶体将表现出不同寻常的特性。他们的弹性和电子行为准晶体区别于普通水晶金属。弹性反应可能是通过测量进行了研究声速波传播通过金属。声音的速度通常取决于的方向传播相对于高旋转的轴对称。因为二十面体这样的高对称性更接近球比,例如,cube-the声音的速度是独立于传播方向。纵向声波(传播方向平行位移)的速度不同横向波(垂直于传播方向与位移),对所有问题一样。因为声音的速度不依赖于传播方向,只有两个弹性常数需要指定二十面体准晶体的声学特性。相比之下,立方晶体需要三个弹性常数,更对称晶体需要21个常量。

作为一个结果平移quasiperiodicity,存在另一个类型的弹性变形超出了普通声波或声子。被称为起伏量子,这些弹性变形对应的重组相对原子的位置。删除一个起伏量子需要调整的位置行中的所有原子的原子quasicrystalline结构。在低温下运动中的原子固体是困难的,起伏量子应变可能很容易冻到准晶体,限制其完美。在高温下,靠近熔点,起伏量子不断波动,和原子从一个地方到另一个地方。

电气特性

准晶体的电特性已被证明是相当不寻常的。不像他们组成元素,这往往是好的电导体,准晶体导电差。合金的aluminum-copper-ruthenium这些导率相差100倍。的完美quasicrystalline订单增加,电导率下降。这样的行为是一致的外观的电子态密度的差距费密面,这是能量水平分离从空的电子态。因为只有费密面电子携带电流、极低密度的电子态会导致电半导体和绝缘体中的导率低。这种差距的态密度也可能扮演一个角色在解释quasicrystalline结构的形成。这是众所周知的Hume-Rothery规则合金形成。自从费密面电子高能电子,这些电子的数量递减可能会降低整体的能量。

机械性能

准晶体的力学性能尤其重要,因为渴望开发一个材料,表现出这些属性的动机的调查人员发现了准晶体。机械性能也与他们的第一个潜在的实际应用。准晶体是异常脆。他们有一些混乱,这些流动性较低。因为金属弯管通过创建和移动错位,附近没有位错运动导致脆性。从积极的一面来看,移动的混乱使准晶体非常的困难硬。他们强烈抵制变形。这使得它们非常适合高强度的表面涂层。事实上,准晶体的首次成功应用是作为一个表面治疗对铝煎锅。