准晶：奇特而又平凡的晶体—— 2011年诺贝尔化学奖简介

准晶是具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称的固态有序相。它的出现导致了晶体学与凝聚态物质结构理论的一次革命，极大推动了相关学科的完善和发展。其发现者Daniel Shechtman因此获得2011年度诺贝尔化学奖。本文简介了准晶的发现、结构特征和发展现状，同时介绍了中国科学家在这一领域的独特贡献。     

Electromagnetic behavior of two-dimensional quasi-crystal left-handed materials with dendritic unit

We demonstrated a two-dimensional quasi-crystal dendritic structure model with negative permeability. The microwave transmission and reflection properties of periodic and quasi-crystal dendritic structure mediums with varied angle incidence were measured. The results showed that the resonant peaks of quasi-crystal negative permeability samples and left-handed samples had tiny shift with the altering of incident angle. Because of the influence of coupling between quasi-crystal dendritic cells, the resonance of the entire material was enhanced or weakened. The quasi-crystal dendritic structure model will provide an easy method to design isotropic left-handed materials （LHMs）.     

Atomic Model for 3-Dimensional Periodic Structure and 12-fold Rotational Symmetry

A VNi atomic model for 3D periodic structure is posed based on T polyhedrons which are introduced. The fourier transform patterns of the atomic model may explain the 12-fold symmetry in electron diffraction patterns of V60Ni40 alloy. This is the first satisfactory explanation since the V60Ni40 alloy has been reported.     

一维正方准晶的共线周期性裂纹问题的应力分析

通过构造势函数,利用半逆解法研究了一维正方准晶平行于准周期方向的共线周期性裂纹问题,给出了该问题的应力和应力强度因子的解析解.当裂纹间距趋于无穷时,共线周期性裂纹退化为Griffith裂纹,得到一维正方准晶平行于准周期方向裂纹问题的结果.     

点群6一维六方准晶中幂函数型曲线裂纹的反平面问题

利用复变函数法,通过引入适当的保角变换,研究了裂纹面受剪切作用下无限大点群6一维六方准晶中幂函数型曲线裂纹的断裂行为,给出了曲线型裂纹在裂纹尖端处应力强度因子公式,得到了裂纹尖端处应力强度因子的解析解.该解析解在幂函数的幂次为零时,可还原为无限大点群6一维六方准晶中Griffith裂纹的结果,证明了其合理性.基于该解析解,得到了一些重要结论.     

黄金分割与物理学联系

黄金分割比是自然界最常见的物质分配与物质构成的比例之一，是物质世界的一个重要规律，可以用一个连分数有理逼近它。Penrose拼图中两个四边形边长的比值，Penrose拼图启发下发现的准晶态AIMn合金的三维准晶态准周期序列，以及保守系中物质运动的混沌现象都与黄金分割比有关。