Yıldırım düşmesi ile yarı kristal parçacık oluştu
- 84
‘İmkansız’ kristal yapı: Araştırmacılar ilk kez güçlü elektrik boşalmasıyla oluşan bir yarı kristal keşfettiler. Egzotik 12 katlı simetrik yapı, camsı kumdan ve düşmüş bir elektrik hattından gelen metalden oluşan bir kum tepeciğinde kaynaşmış bir yapı olan bir fulgurite ile kaplandı. Analiz daha sonra bunun daha önce bilinmeyen bir yarı kristal formu olduğunu ortaya çıkardı. Fulguritlerde keşfedilmemiş başka yarı kristaller olabileceğini öne sürüyor.
Yarı kristaller, yapıları bir kristal kafesin olağan düzeniyle çeliştiği için uzun süre imkansız kabul edildi. Tüm aynı simetrik temel birimler yerine, yarı kristaller farklı temel geometrik şekillerden oluşur, ancak yine de belirli bir düzen gösterirler. Şimdiye kadar yalnızca bir avuç doğal yarı kristal bulundu, bunların çoğu bir göktaşı çarpmasının aşırı koşulları altında veya atom bombası testleri sırasında oluştu.
Yüksek voltajla sigortalı
Floransa Üniversitesi’nden Luca Bindi liderliğindeki araştırmacılar şimdi ilk kez tamamen farklı bir şekilde tesadüfen oluşan bir yarı kristal keşfettiler. Onu, kesik bir elektrik hattının yere değdiği bir Nebraska kumulunda bulmuşlar. Orada bir fulgurit oluşmuştu, erimiş, vitrifiye kumdan ve kurşun metal izlerinden boru şeklinde bir yapı.
Flaş sinter veya flaş tüpleri olarak da bilinen bu tür yapılar, genellikle kumlu zeminde yıldırım çarpmasıyla oluşturulur. Şimşeğin muazzam enerjisi kumu bin derecenin üzerinde ısıtır ve eriyip cam haline gelmesine neden olur. Bindi ve ekibinin bulduğu fulgurit durumunda, kumun 1.710 santigrat dereceye kadar ısıtıldığını belirlediler, ancak bunun yıldırımdan mı yoksa sadece elektrik hattından mı kaynaklandığı belli değil.
Fulgurit içinde on iki katlı yarı kristal
Araştırmacılar beyazımsı fulguriti daha yakından incelediklerinde, erimiş metal bölgesi ile silikat cam arasında beklenmedik bir kristal yapı buldular: elektron mikroskobu ve X-ışını spektrometrisi ile analiz edildiğinde bazı tanecikler “yasak” on iki katlı bir simetri gösterdi. Bindi ve meslektaşları, “Bu model, on iki yüzlü yarı kristalin karakteristik imzasıdır” diyor.
Buna göre, fulguritte on iki kat simetriye ve Mn 68.9 Si 19.9 Ni 7.6 Cr 2.2 Al 1.4 ampirik formülüne sahip yeni bir yarı kristal türü oluşmuştur. Araştırmacılar, “On katlı veya ikosahedral simetriye sahip yarı kristallerle karşılaştırıldığında, on iki katlı yarı kristaller şimdiye kadar çok nadir olmuştur” diye açıklıyor. Yeni keşfedilen yarı kristal, her biri on iki yüzlü simetrik olan ve yarı periyodik olarak değişen temel birimlere sahip, eşit aralıklı ardışık atomik katmanlardan oluşur.
Nedeni olarak elektrik boşalması
Ancak bu yarı kristalin yeni ve sıra dışı olan sadece yapısı değil, aynı zamanda oluşum şeklidir. Bilim adamları, “Elektrik deşarjlarından oluşan bir yarı kristalin ilk örneğidir” diyor. Bir yıldırım çarpması veya kopan hattan gelen akım, yer altı malzemesini o kadar ısıtmak ve şok etmek için yeterli enerjiyi serbest bıraktı ki, bu yeni kristal form yaratıldı.
Bindi ve meslektaşlarına göre, bu sadece laboratuvarda yapay yarı kristaller yaratmak için yeni yaklaşımlar sağlamakla kalmıyor. Ayrıca, bu “imkansız” kristallerin keşfedilmemiş varyantlarının doğada nerede saklanıyor olabileceğine dair ipuçları da sağlıyor.
‘İmkansız’ kristal yapı: Araştırmacılar ilk kez güçlü elektrik boşalmasıyla oluşan bir yarı kristal keşfettiler. Egzotik 12 katlı simetrik yapı, camsı kumdan ve düşmüş bir …
‘İmkansız’ kristal yapı: Araştırmacılar ilk kez güçlü elektrik boşalmasıyla oluşan bir yarı kristal keşfettiler. Egzotik 12 katlı simetrik yapı, camsı kumdan ve düşmüş bir …