原子团簇“旋转木马跳”首次被发现，科学是件神奇的事

昆山普乐斯等离子清洗机的企业宣言为：科技改变世界，微粒改变未来。确实，科学是件很神奇的事，微粒世界很精彩，它们很细微，但却很多彩。所谓一沙一世界，一叶一菩提，在物质的世界里，可以有分子、原子、电子等各种微粒的跳动和活跃，随着研究的不断深入，前几日，我国科学家发现了原子团簇“旋转木马跳”，这是科学界的重大突破。关于原子团簇“旋转木马跳”，普乐斯小伙伴给大家收集了一些相关资讯。

根据媒体资讯，近日，北京科技大学新金属材料国家重点实验室何战兵教授与巴黎综合理工大学的Jean-Luc Maurice，中科院物理所的王岩国，沈阳金属研究所的马秀良，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）的Walter Steurer教授合作，利用原位高温透射电子显微学对Al60Cr20Fe10Si10系十次准晶在高温下的原子跳跃行为进行了研究，首次发现了原子团簇有类似于“旋转木马”的取向跳跃运动。国际准晶研究权威W. Steurer教授认为这是一项“Excellent(杰出的)”的研究成果。这种完全不同于以往的微观粒子规律性跳跃为利用原子和原子团簇的来调控材料微结构提供了科学依据。

当Al60Cr20Fe10Si10系十次准晶加热到800°C时，在一些直径约为2nm的大十边形结构块内可观察到原子团簇在直径为0.77 nm的小十边形上沿顺时针方向连续跳跃，且跳跃的位置可以用简单的数学公式明确描述。这一原子团簇的取向跳跃行为类似于旋转木马的运动，因而称为原子团簇的“旋转木马跳”。除了顺时针跳跃外，偶尔也会观察到原子团簇沿逆时针的连续跳跃。这些顺时针和逆时针的连续跳跃都在发生在直径约为2nm的大十边形结构块内的直径为0.77 nm的小十边形上，且可以同时进行。研究人员分析认为，原子团簇的这种取向跳跃行为既与结构块在几何上的合理安排有关，也有可能跟带电粒子受到电子显微镜中磁场的影响相关。

在这之前，材料中原子、原子团簇，纳米粒子的直观的动态变化过程通常需采用原位透射电子显微镜来直接观察，然而原子或原子团簇跳跃的方向序或位置序还没有被直接观察到。前期的原位高温透射电镜实验也直接证实了准晶体中原子团簇在高温下的跳跃行为，然而这些原子团簇的跳跃跟大多数热激发原子得跳跃一样是无序的。

原子或原子团簇的有序位移是实现材料微结构调控的一个重要途径。如果没有外场的约束，热激发原子跳跃是无序的，即没有方向序或位置序。当受到诸如电场、磁场或者应力场的约束，热激发原子的跳跃可以呈现出一定的程度的有序性，如方向序或位置序。

在不断的努力与投入后，我国科学家发现原子团簇“旋转木马跳”，这是非常值得肯定的，对此，普乐斯表示热情庆祝。

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