社會(huì)
中外科研人員揭示物質(zhì)“從二維到三維”演變規(guī)律
2025/04/22 19:20 來源：中國(guó)新聞網(wǎng) 閱讀：1.1萬
中新社南京4月22日電 (記者 徐珊珊)記者22日從南京大學(xué)獲悉,，該校物理學(xué)院孫建教授團(tuán)隊(duì)與外國(guó)科研人員合作,，在石墨烯夾層中發(fā)現(xiàn)一種全新的原子排列結(jié)構(gòu)，改寫了氦等簡(jiǎn)單元素只有“最密堆積結(jié)構(gòu)”的認(rèn)知,，闡釋物質(zhì)“從二維到三維”的演變規(guī)律,。
相關(guān)研究成果于當(dāng)天在線發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
據(jù)孫建介紹,，如果用大量規(guī)格相同的玻璃珠裝滿玻璃瓶,，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些玻璃珠在每一層都呈現(xiàn)出蜂窩狀的正六邊形結(jié)構(gòu)，這在數(shù)學(xué)上被稱為“最密堆積結(jié)構(gòu)”,。
由于這種結(jié)構(gòu)的空間利用率最高,，科學(xué)界一度認(rèn)為，即便在白矮星那樣超高溫,、超高壓的極端環(huán)境中,，氦這樣的簡(jiǎn)單元素也只能形成這種結(jié)構(gòu)。
此次研究中,，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用自主開發(fā)的人工智能驅(qū)動(dòng)軟件,，分析了氦、氖,、氬三種稀有氣體以及金屬鋁在石墨烯夾層中的狀態(tài),，發(fā)現(xiàn)不同于“最密堆積結(jié)構(gòu)”的新型晶體結(jié)構(gòu)?！昂?jiǎn)言之,，它的每一層不是正六邊形，而是正四邊形?！睂O建說,。
論文通訊作者之一、2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者邁克爾·科斯特利茨表示,，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),，隨著溫度升高，石墨烯夾層中的物質(zhì)逐漸熔化,，表現(xiàn)出一種不同于常規(guī)固態(tài)和液態(tài)的新狀態(tài)?！拔覀冞^去只在單層氦原子等二維系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)過類似特性,，通過此次研究，我們將這一規(guī)律拓展到了多層體系,?！?/span>
“新結(jié)構(gòu)、新狀態(tài),，預(yù)示這些材料可能具有新奇的性質(zhì),，有待科學(xué)界繼續(xù)探究?！睂O建說,，此次研究揭示了物質(zhì)“從二維到三維”演變過程中的物理行為與底層機(jī)制，為今后開發(fā)前沿技術(shù)提供了重要理論參考,。(完)