科学评论\（第5em段）

国际癌症研究所

第7卷| 第3部分| 2020年5月| 第368-369页

国际标准编号：2052-2525

https://doi.org/10.107/S2052252520005254

化学|CRYSTENG公司

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冲击合成准晶

Péter Németh公司^a中，b条*

^一匈牙利布达佩斯Magyar tudósokörútja 2自然科学研究中心材料与环境化学研究所，1117^b条匈牙利Veszprém，Egyettemút 10，潘诺尼亚大学地球与环境科学系，8200
^*通信电子邮件：nemeth.peter@ttk.hu

关键词： 冲击波合成；二十面体铝₆₂铜₃₁铁₇；准晶体；卡提尔卡陨石.

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行星材料的撞击加工和实验室冲击实验非常有趣。在这些极端过程中，超高速冲击波在极短的时间内（微秒和纳秒）产生极高的压力和高温，并为特殊结构的形成提供了有利的条件。最近国际癌症研究所文章，胡等。(2020)报道了一种特殊材料二十面体铝的激波合成₆₂铜₃₁铁₇ 准晶（QC），之前在Khatyrka陨石（Bindi等。, 2016).

QCs是一种独特的材料，其特点是具有尖锐的衍射特征，并且具有明显不符合传统结晶学规则的对称元素。特别是，第一个Al₈₆锰₁₄待识别的合金QC具有二十面体对称性，其中包括五个旋转轴（谢赫特曼等。, 1984). 这些非常规轮换的出现，从第一份报告[在Prodan中审查]起就引发了令人兴奋的讨论等。(2017)和https://paulingblog.wordpress.com/tag/准晶体/]. 一方面，Shechtman及其同事提出QCs是一种新型晶体材料，其中原子根据准周期平移进行重复（Lifshitz，2003）). QCs结构的解释也采用了所谓的安曼瓷砖，即2D彭罗斯瓷砖的3D等效物（Lord等。, 2000). 另一方面，鲍林坚持认为没有违反晶体学规则，并认为QCs是多重孪晶立方结构(例如鲍林，1985年). 虽然鲍林的解释并不成立，但最近普罗丹等。(2017)据报道，考虑到单位电池并证明了“平铺”和“多重”孪生'彼此完全兼容。然而，这种解释需要出现大小相等的孪晶畴，这在自然界中并不常见。无论是哪种方式，QCs的晶体学特性似乎仍然存在争议。

自发现以来，已有100多个量子点被合成出来。相比之下，只有少数研究报告了来自天然材料的QCs，事实上，所有QCs都与Khatyrka陨石有关。到目前为止，从这颗陨石中已经描述出三种新的QC类型：含有Al成分的i相i₆₃铜₂₄铁₁₃，正式命名为二十面体（Bindi等。, 2009); 含有铝成分的d相₇₁镍₂₄铁₅称为十角花岗岩（Bindi等。, 2015); 和含Al的i相II₆₂铜₃₁铁₇成分（Bindi等。, 2016). 然而，这个列表可能可以扩展到其他外星阶段（与卢卡·宾迪的个人通信）。

无论是哪种方式，到目前为止，从卡提尔卡陨石中已知三个天然QC。在陨石研究中，矿物组合有助于了解伴生相的形成条件；然而，正确的解释需要实验室控制合成。胡等。应用梯度密度冲击器制造技术的最新进展（Kelly等。, 2019)冲击合成i阶段II。作者在含铁304不锈钢靶室中使用了一个特殊的Al–Cu–W盘，并进行了两个实验，对应于估计的20–30的峰值冲击压力 800的GPa ns和30–35 600分的GPa 分别为ns。仔细的样品表征，包括最先进的电子背散射衍射方法，揭示了第一个实验（图1)导致i相II的金属间相共存，即辉绿岩(β，AlCu）+钾长石(θ，铝₂Cu），这与在Khatyrka陨石中发现的组合完全匹配。第二个实验表明形成了相当富铁的五元i相（Al_68.6铁_14.5铜_11.2铬₄镍_1.8)和铁闪石(β，AlCu）和球粒陨石(λ，铝₁₃铁₄).

图1 铝合金62铜31铁7二十面体的准晶揭示了辉绿岩的五次旋转及其共存的Cu–Al相组合(β，AlCu）+钾长石(θ，铝2Cu）来自实验室曲棍球样品。改编自胡等。(2020).

胡的关键发现等。是冲击合成的i相II，因为它代表了准晶在实验室合成之前在自然界中发现的成分。虽然i相i（二十面体）和d相（十角体）以前是由铝合金淬火实验产生的，并且据报道在成分范围很窄的情况下具有热力学稳定性（Tsai等。, 1987)，这样的实验室条件可能与卡提尔卡陨石所经历的条件不一致。此外，先前的铝合金淬火实验无法解释i相II的稳定性及其与i相i的关系。现在，作者的发现为Al–Cu–Fe相图的复杂细节提供了独特的见解。特别是，他们建议热力学稳定的Al₆₃铜₂₄铁₁₃在20以上的冲击压力下，相位可能会分离成两个断开的场 GPa，导致富铁（i相i）和贫铁（i相II）QCs共存，这与Khatyrka陨石（Bindi等。, 2016).

质量控制形成需要受控合成，包括快速淬火，在此期间，不寻常的晶体成核增长可以得到青睐。胡锦涛报告的新发现等。证明冲击恢复实验为准备和探索这一令人兴奋的材料组提供了一种新的策略。