科学家振动了一盒粒子，它们形成了一种奇怪的新材料

数千个微小金属球在浅托盘中摇晃的镜头揭示了曾经被认为不可能的颗粒排列。

来自法国巴黎萨克雷大学的一组物理学家首次观察到一种不寻常的秩序和混沌组合，称为“准晶体”，首次在毫米尺度的颗粒材料中自发出现。

如果说有美的话，水晶就是优雅和吸引力的体现。

准晶体另一方面，科学家否认的尴尬兄弟姐妹甚至存在了最长时间。

然后在 1980 年代初，对铝和锰合金的分析揭示了缺乏晶体无限周期图案的有序材料的不可否认的特征。

那是伪晶体...一种打破对称规则的材料，被认为将原子的凝固排列限制为晶体或混乱的混乱。

从那以后，准晶体在各种地方出现——来自实验室自该领域到天上.虽然还远非常见，但它是一种并不像物理学家曾经认为的那样被禁止的结构，它是由各种尺度的粒子自发形成的，包括在容易用抖动重新排列的物体之间。

这提出了一些有趣的问题，即粒径的限制以及正确类型的材料可能自组装成准晶体图案的条件。

从计算机模拟开始，研究人员确定了球体大小和小粒子与大粒子比例的关系，构成了一种混合物，这种混合物可能落入反映长程准晶体对称性的排列中。

这被用作一项实验的基础，该实验将3，840个两种不同直径的非磁性钢球（一个略小于2.4毫米，另一半尺寸）组合在一个浅容器中。

设置为以每秒 120 次的速度振动，除了使用映射粒子 2D 排列的设置拍摄晃动之外，别无他法。

经过一周的推挤，研究人员很好地测量了小型和大型金属珠子的小型局部配置的外观，以及这些“瓷砖”随着时间的推移和整个容器重复的方式。

“似乎出现了一幅有趣的画面，”研究人员在他们的报告中指出，该报告目前在预印本服务器上。arXiv.com，等待同行评审。

“所需形状的瓷砖形成得非常快，这可能是它们有效的本地包装的结果。然而，全球一致需要更多的集体重新安排，这似乎是罕见的事件。

在小型原子级和更颗粒的毫米级系统中以类似的方式发现准晶体形成是团队没有预料到的。事实上，根据该研究的资深作者，理论物理学家Giuseppe Foffi的说法，实验都是从赌注开始的。

“这是和一位同事打赌的，他说这行不通，但我说为什么不试试呢，这可能很有趣，”福菲告诉新科学家的卡梅拉·帕达维奇-卡拉汉。

准晶体具有不同寻常的对称性和长距离古怪的图案可以有多种应用在绝缘和电子领域。

他们可能没有水晶的所有完美外观，但笨拙的兄弟姐妹绝对有自己的魅力。

这项研究发表于arXiv..

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