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化学賞にイスラエルのシェヒトマン氏
スウェーデン王立科学アカデミーは10月5日、2011年のノーベル化学賞を、結晶でもアモルファス（非晶質）でもない固体の状態である準結晶を発見したイスラエル工科大特別教授のダニエル・シェヒトマン氏に授与すると発表した。
同アカデミーは授賞理由について、「スペインのアルハンブラ宮殿などアラブ世界の魅惑的なモザイクを原子レベルで再現したともいえる準結晶の発見は、科学者の間で数学と芸術の融合と評されている」と説明している。
原子配列が周期的な固体が結晶、不規則なものがアモルファスだが、準結晶はそのいずれにも属さず、原子配列に一定の規則性があるにもかかわらず周期性はない。
シェヒトマン氏は1982年4月、アルミニウムとマンガンの合金を急冷によって作った際に準結晶を発見した。これは、サッカーボールの表面を作るには五角形と六角形が必要なのに六角形だけでできたサッカーボールを見つけたのに等しい。当時の常識からは考えられず、シェヒトマン氏は研究室から退去を求められたという。
今ではさまざまな物質から準結晶が発見されている。硬くて丈夫な性質を持つことから、フライパンやディーゼルエンジンの素材など日常生活でも広く活用されている。授賞式は12月10日にストックホルムで行われる。賞金1千万クローナ（約1億1千万円）が贈られる。（msn 2011.10.5）
第3の固体の発見
今年のノーベル化学賞を射止めたのは、イスラエルのダニエル・シェヒトマン教授の「準結晶の発見」であった。この研究の受賞は大方の予想を覆した。あまり聞いたことのない「準結晶」とは何だろう？
ひとことでいえば、結晶・アモルファスに続く、第3の固体。これまで固体を構成する原子の構造は、原子が格子状に同じパターンで規則正しく並んでいる結晶か、無秩序なアモルファスのいずれかと考えられてきた。
例えば、正三角形・正方形・正六角形のタイルは、同一平面に敷き詰めることができる。ところが、正五角形ではどう詰めても隙間が空いてしまい、タイルの敷き詰めは不可能になる。
ところが1972年から、ロジャー・ペンローズという物理学者が、変わったタイルの敷き詰め方をいくつか考案する。最も有名なのは2種類の菱形から成るタイルパターンで、5回対称という今までにない対称性を持ったが、周期性を持たなかった。つまり一定の形が繰り返し現れることがなく、しかも無限に広くタイル張りが可能という、不思議な紋様であった。
これが結晶学者の興味を引いた。このような非周期的な詰まり方をした「結晶」がありうるのではないかと考えたからだ。そして1984年、シェヒトマン教授がこのような固体を発見する。
彼はアルミニウムとマンガンの合金を急速に冷却するとどのような結晶ができるかを研究していたのだが、これをX線結晶解析にかけたところ、10回対称という対称軸を持っていることに気づいた。これは、結晶学の常識をひっくり返す発見であり、当初は容易に信じてもらえなかった。しかし詳しい解析の結果、これはまさにペンローズの予言していた非周期パターンの3次元版であることがはっきりした。
後にこれは「準結晶」（Quasicrystal）と名づけられることになる。バルクとしての準結晶（安定相）は、その非周期性のためへき開面を形成し難く、このため比較的硬くて強靭（脆くない）である。さらに東北大学の蔡安邦らが安定な準結晶合金を作り出すことに成功し、研究は大きく進展した。
続きはこちら → http://blog.livedoor.jp/liberty7japan/archives/3594262.html
参考HP Wikipedia
準結晶 有機化学美術館 第3の固体「準結晶」固体の原子配列秩序と物性 結晶・準結晶・アモルファス Nobelprize.org Daniel shechtman
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結晶・準結晶・アモルファス (材料学シリーズ) |
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| 内田老鶴圃 |
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物理学最前線〈19〉 |
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