नई सामग्री प्राचीन टाइलिंग सिद्धांत का अनुसरण करती है

प्रयोग एक साथ क्रिस्टलीय और क्वासिक क्रिस्टलीय संरचना उत्पन्न करता है

पांच लेजर बीमों का सुपरसिपोजिशन एक क्सीसिस्ट्राल्टलाइन संरचना में। कुछ हल्की तीव्रता में, आर्कमेडियन टाइलिंग रूपों के समान एक पैटर्न (लाल रेखाएं)। © स्टटगार्ट विश्वविद्यालय
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भौतिकविदों के महान आश्चर्य के लिए, छोटे प्लास्टिक के बीजों को एक लेजर ग्रेटिंग में एक पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है जो प्राचीन काल के आर्किमेडिक टाइलिंग में पहले से ही ज्ञात है। पहली बार, यह संरचना एक पदार्थ में क्रिस्टलीय और क्सीसिस्टेरालीन दोनों तत्वों को जोड़ती है, जैसा कि शोधकर्ताओं ने "प्रकृति" में बताया है। चूंकि quasicrystals और क्रिस्टल आमतौर पर उनके भौतिक और रासायनिक व्यवहार में काफी भिन्न होते हैं, इसलिए नई संरचना में पहले अज्ञात गुण हो सकते हैं।

यदि आप पेंटागन की टाइलों के साथ एक बाथरूम को टाइल करने की कोशिश करते हैं, तो आप दीवार को पूरी तरह से कवर नहीं कर पाएंगे। यह केवल त्रिकोणीय, वर्ग या हेक्सागोनल टाइल्स के साथ संभव है। लंबे समय से ऐसा लग रहा था कि प्रकृति इस सिद्धांत का पालन कर रही है। हालांकि, 1984 में, इजरायल के भौतिक विज्ञानी डैन शेट्टमैन ने पहली बार पांच गुना क्रिस्टल की सूचना दी। इस तरह के तथाकथित कैसिसेक्रिस्टल की सतहों को विभिन्न आकृतियों की टाइलों से बनाया जा सकता है - जिसमें पंचकोणीय शामिल हैं।

लेजर ग्रिड में प्लास्टिक की गेंदें

अब, स्टटगार्ट विश्वविद्यालय और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मेटल्स रिसर्च के भौतिकविदों ने ऐसे ढांचे की खोज की है जो एक ही समय में क्रिस्टलीय और क्वासिक क्रिस्टलीय हैं। पांच लेजर बीम को सुपरइम्पोज़ करके, शोधकर्ताओं ने एक क्वैस्क्रिस्टललाइन संरचना के साथ एक प्रकाश ग्रिड उत्पन्न किया। इस ग्रिड के खोखले हिस्से में, उन्होंने पानी में तैरते हुए तीन-माइक्रोन प्लास्टिक के मोतियों की एक परत को पकड़ा, जिसे सीधे माइक्रोस्कोप से देखा जा सकता है। उच्च तीव्रता और इसी प्रकार कम क्षमता वाले कुएं में, प्रकाश ग्रिड ने ग्लोब्यूल्स को पेंटागोनल, स्टार-आकार और हीरे के आकार के मूल तत्वों के साथ क्वासिकर्स्टैलिन क्रम में मजबूर किया।

कम तीव्रता पर, हालांकि, कण जो नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए थे, वे हल्के पर्दे को महसूस करते थे। इन शर्तों के तहत, वे खुद को समय-समय पर कड़ाई से तैनात करते हैं, प्रत्येक कण एक ही दूरी पर छह पड़ोसियों से घिरा हुआ है। अब तक, माइक्रोपार्टिकल्स ने वैसा व्यवहार नहीं किया, जिसकी वैज्ञानिकों ने अपेक्षा की थी।

एक ही समय में संरचना क्रिस्टलीय और क्वासिसिस्टेरलाइन

"हमें आश्चर्य हुआ कि यह एक उपन्यास संरचना थी, जिसे हमने मध्यम तीव्रता से देखा था, " प्रोफेसर क्लेमेंस बेकिंजर कहते हैं, स्टटगार्ट विश्वविद्यालय के द्वितीय भौतिकी संस्थान के प्रमुख और धातु अनुसंधान के लिए मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के एक साथी। प्लास्टिक के गोले एक क्रिस्टल की तरह एक दिशा में समय-समय पर कड़ाई से व्यवस्थित होते हैं। पीएचडी के छात्र जूलस मिखाइल बताते हैं, "इस दिशा में लंबवत, कणों को भी क्रम दिया जाता है, लेकिन क्रिस्टल की तरह नहीं, बल्कि क्वासिक क्रिस्टल में भी।" प्रदर्शन

जाहिरा तौर पर, कणों की बातचीत और प्रकाश क्षेत्र के साथ उनकी बातचीत के बीच प्रतिस्पर्धा एक संरचना के गठन की ओर ले जाती है जिसमें क्रिस्टलीय और क्वासिकर्स्टलाइन दोनों पहलू होते हैं। वर्गों के बैंड हैं जिन्हें स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है

गैर-आवधिक ताल कभी-कभी एकल और कभी-कभी समभुज त्रिकोण की एक डबल पंक्ति द्वारा अलग होते हैं।

"आर्किमिडीज की टाइलें" के लिए समानताएं

यह संरचना आर्किमिडीज़ टाइलिंग के एक निश्चित रूप से मिलती-जुलती है, जो पहले से ही आर्किमिडीज़ द्वारा उल्लिखित है और 1619 में जोहान्स केपलर द्वारा पूरी तरह से वर्णित है। आर्किमिडीज़ टाइलों की दो स्थितियाँ होती हैं: उनके सभी किनारे समान लंबाई के होते हैं, चाहे वे तीन, चार या अधिक कोनों वाली टाइल हों। दूसरे के लिए, स्थानीय को चाहिए

प्रत्येक शीर्ष के चारों ओर जहां टाइलें मिलती हैं।

इस निर्माण सिद्धांत के अनुसार, ग्यारह विभिन्न झुकावों का निर्माण किया जा सकता है, जिसके साथ सतहों को पूरी तरह से कवर किया जा सकता है। उनमें से एक में वर्गों और समभुज त्रिकोणों की वैकल्पिक पंक्तियाँ हैं।

रोमांचक गुणों के साथ मिश्रित संरचना

Iling जिस पैटर्न को हमने पाया है वह छोटे अंतराल पर इस टाइलिंग के साथ पूरी तरह से समान है, लेकिन बड़ी अवधि के पैमाने पर यह उस से भटक जाता है, कड़ाई से आवधिक आर्किमिडीयन के बाद से अन्यथा, पैटर्न प्रकाश ग्रिड के कैसिपरियोडिक संरचना के साथ संगत नहीं होगा, "बीचिंगर बताते हैं।

चूंकि क्रिस्टल और क्वासिक क्रिस्टल पूरी तरह से विभिन्न वर्गों की सामग्रियों का प्रतिनिधित्व करते हैं और स्पष्ट रूप से अलग-अलग भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, इसलिए मिश्रित मिश्रित संरचना पहले आश्चर्यजनक है। शोधकर्ता कहते हैं, "क्रिस्टलीय और क्सीसिस्टेरालीन तत्वों का संयोजन हमें यह उम्मीद करने की अनुमति देता है कि जिस मिश्रित संरचना का हमने अवलोकन किया, वह दिलचस्प नई सामग्री गुणों को दर्शाती है।"

(स्टटगार्ट विश्वविद्यालय, 24.07.2008 - NPO)