今日Nature：晶體有序轉變消除缺陷機制的新發現

【引言】

晶體有序轉變最好的解釋就是是二維凍結，當溫度降低到臨界閾值以下時，通過快速根除晶格缺陷而進行二維凍結。但是，封閉表面上組裝的晶體需要拓撲結構具有最小數量的晶格缺陷，稱為向錯。此外，組裝在彎曲表面上的晶體可自發形成額外的晶格缺陷，以減輕由曲率造成的應力。因此，不清楚如何在球體上進行結晶，也就最不可能消除這種缺陷的曲面。

【成果簡介】

北京時間2018年2月15日，Nature在線發表了紐約大學Paul M. Chaikin（通訊作者）團隊題為“Freezing?on?a?sphere”的文章，表明了球體表面的凍結是通過形成一個單一的，包含晶體的“大陸”而形成的，它將缺陷強制分成12個孤立的“海洋”。使用這種破碎的對稱性-將二十面體的頂點與缺陷“海洋”對齊，并將這些面展開到一個平面上，構造一個新的有序參數，以揭示晶格潛在的長程取向順序。幾何形狀對結晶的影響可以在納米級和微米級結構的設計中考慮到，其中可移動缺陷被隔離成自我排列的陣列。此外，缺陷在對稱位置上的分離以及在這些位置附近伴隨的流動性，在設計特定區域需要剛性和流動性的結構時實驗證明是有用的。

【圖文導讀】

圖1 球形晶體的缺陷和序列

圖2 二十面體缺陷'海洋'的出現

圖3 二十面體在一個面的投影和長程序

圖4 二十面體序列和有限尺寸縮放

文獻鏈接：Freezing on a sphere（Nature,2018,DOI:10.1038/nature25468）

本文由材料人學術組Allen供稿，材料牛整理編輯。

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