准晶体:固态物质家族新成员

当我告诉人们我发现了准晶体的时候，所有人都嘲笑我。但我并不在意，我知道我是对的，他们是错的，时间终于证明了这一点。

——达尼埃尔·谢赫特曼

去年10月5日，瑞典皇家科学院宣布，以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而获得2011年诺贝尔化学奖。

此前，科学界普遍认为，固体分为晶体和非晶体两种。晶体中的微粒组成了一个个晶胞，晶胞在空间上呈周期性重复排列。而非晶体中微粒的排列则完全无序。

1982年4月8日，谢赫特曼意外地发现，铝锰合金的原子排列有一定的规律，但不会周期性重复。这种情形可以类比公差不为0的等差数列，既遵循一定的变化规律，其中的每一项又各不相同。这种介于晶体和非晶体之间的固态物质被命名为“准晶体”。但这个发现受到了主流化学界的嘲笑，被认为是违反自然规则的。

1987年，法国和日本科学家相继在实验室中制造出了准晶体，谢赫特曼这才“沉冤得雪”。2009年，科学家们在俄罗斯哈泰尔卡湖首次发现了一种由铝、铜和铁组成的天然准晶体。

准晶体材料硬度较高，摩擦系数低，导热性和导电性差，具有不黏性，耐蚀、耐热、耐磨，应用领域很广，被用来制造不粘锅、发光二极管和眼外科手术微细针头等。利用准晶体还可以进行热能和电能的转化，科学家们正尝试用它捕捉汽车废气中的热量并将其转化为电能。

瑞典皇家科学院指出，谢赫特曼的发现“彻底改变了化学家们对固态物质的看法”，并提醒全世界的科学家们：“即使最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中，保持开放的头脑、敢于质疑现有认知是科学家最重要的品质。”

NaCl的晶胞如右图所示，将NaCl晶胞中所有的Cl-去掉，把每个CO2分子抽象为一个质点并替换全部的Na+，即可表示干冰的一个晶胞。下列说法正确的是

A． 每个干冰晶胞中含有8个CO2分子

B． 干冰晶体属于分子晶体，故晶体内只含有范德瓦耳斯力

C． 干冰晶体是由碳原子和氧原子构成的原子晶体

D. 在干冰晶体中每个CO2分子周围有12个CO2分子与之最近且等距

【参考答案】 D

富阳中学 陈斯林 董 君 供稿