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UCLA苗建伟又发重磅Nature!终于实现科学家90年的梦想!以实验确定了非晶态固体的3D原子位置
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加州大学物理与天文学系 Jianwei Miao 课题组 Determining the three-dimensional atomic structure of an amorphous solid 测定非晶态固体的三维原子结构 10.1038/s41586-021-03354-0 非晶固体如玻璃、塑料和非晶薄膜在我们的日常生活中无处不在,广泛应用于电信、电子和太阳能电池等领域。然而,由于缺乏长程有序性,非晶态固体的三维原子结构迄今为止还没有得到直接的实验测定。在这里,我们发展了一个原子电子层析成像重建方法,以实验确定一个非晶态固体的三维原子位置。以一种多组分玻璃形成合金为原理依据,定量表征了三维原子排列的中短程序。我们观察到,虽然短程三维原子团簇在几何上是无序的,但是一些短程结构相互连接形成晶体状的超星系团并产生中程有序。我们确定了四种类型的晶体状中程序ーー面心立方体、六角形紧密堆积、体心立方体和简单立方体ーー共存于非晶样品中,呈平移而非取向有序。这些观察结果提供了直接的实验证据,支持了金属玻璃高效团簇包装模型的一般框架6。我们期望这项工作将为确定广泛的非晶态固体的三维结构铺平道路,这将改变我们对非晶态材料和相关现象的基本理解。
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