准晶体的构筑原理及微粒分数维结构模型

准晶体的原子构造中两个原理在起作用,即二十面体原理和黄金中值原理。二十面体原理是指大小相近的原子形成孤立的十二次配位体时,二十面体配位形式在能量上最有利。黄金中值原理是指在准晶体中原子的排列符合黄金中值律。这两个原理适用于由少量原子构成的体系,也适用于某些生物的结构。运用这两个原理于准晶体微粒,我们获得了最简单的准晶体结构模型。此模型可以解释Al-Mn准晶体的高分辨图的所有细节。此模型与Hiraga模型以及Bursill和彭菊琳模型都不相同。在此模型中Al_(12)Mn二十面体不是共棱的。这一模型具有分数维结构的待征,因此称之为准晶体的微粒分数维结构模型。     

雄黄矿物表面氧化过程的量子化学计算

采用密度泛涵量子化学计算方法对雄黄矿物晶体{010}晶面进行了计算，分析了该晶面的表面化学反应活性，表明表面上不同位置As、S原子的化学活性相差不大；同时对雄黄矿物晶体{010}表面吸附H2O、O2分子时的模型进行了势能面扫描计算，发现H2O和O2分子在该表面吸附时将发生解离，同时雄黄中的As将被氧化而形成砷的氧化物。     

准晶体分数维结构的发现及其在自然观方面的意义

在研究五次对称和准晶体时发现,晶体是在原子分布方面具有“分数维”结构的物质,这在科学上是首次发现。通过这一研究,把作为现代晶体学起点的有关准晶体的科学与作为数学新分支的“分数维”学联系起来了,产生了一些新思想和新概念。这些概念在研究物质结构上将具有普遍意义。     

矿物晶体的缺陷

晶体具有极其规则的原子结构.然而,大多数晶体物质不是完整的,原子排列的规则图像被晶体缺陷所破坏.本文列举不同类型的缺陷:点缺陷(空位、间隙离子、置换离子、反位缺陷、拓扑缺陷、Schottky缺陷和Frenkel缺陷)、线缺陷(位错)、面缺陷(颗粒边界、小角晶界、反相畴和堆垛层错)和体缺陷(空洞和析出物).     

有关硅酸盐熔体结构的一些基本问题

硅酸盐熔体中的（ＳｉＯ４）四面体借助于共同氧连接形成结构基团，使产生这种基团的作用称为聚合作用，聚合作用程度的差异是硅酸盐熔体结构多样性的主要原因，聚合作用随温度降低而增强。熔体结构在局部与其相应的晶体结构很相似，但在整体上，不象晶体那样，其原子在三维空间内连续有规则的排列且只含一种结构简单，而是多种结构单元可以共同存在于同一熔体中，且其位置和排列方式随原子不规则的热运动而不断地改变，在一定的温度     

新观点与新发现

<正>中国科学家获得氢键的高分辨图像国家纳米科学中心研究员裘晓辉等在超高真空和低温条件下通过原子力显微镜观测在铜单晶表面吸附的8-羟基喹啉分子,获得其化学骨架、分子间氢键的高分辨图像。一直以来,科学界普遍认为氢键是一种弱的静电相互作用,单分子尺度的氢键构型难以用红外、核磁共振、X射线晶体衍射等传统的实验技术直接获取。中国科学家此次获得的氢键图像是国际上首次在实空间直接观测到分子间的氢键作用。发现来自白垩纪海洋的完好海水在估计古海洋的温度和盐度时,地质学家和海洋学家一般都依靠来自对深层沉积芯中固体材料所作分析的间接证     

使用扫描隧道显微镜(STM)研究石墨及碳纤维的表面结构特征

本文所介绍的扫描隧道显微镜是一种用于表面研究的新技术,它可以实时地观察到物质表面原子在真实空间的排列及其电子性质。作者采用这种技术观察了天然石墨的(001)表面结构并首次拍摄了垂直于(001)方向的石墨的STM图象。在对碳纤维的观察中发现了一种类似于金刚石型的表面结构。     

自然金｛110｝晶面原子结构的STM研究

用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）研究了自然金晶体｛１１０｝晶面的表面原子结构，得到了原子级分辨率的结构图象，测量的原子间距表明，自然金晶体｛１１０｝晶面的大部分区域原子排列嵱胩迥谝恢拢霰鹎蚍⑾衷有辛屑渚嗉颖断窒螅衔赡苁欠⑸耍薄粒仓毓沟脑颉     

晶面腐蚀像与晶面对称及晶面结构的关系

综合分析了石英、石榴子石、橄榄石、锆石、红柱石的各不同结晶学意义的晶面腐蚀像特点,总结了晶面腐蚀像与晶面对称性及晶面结构特点之间的关系.腐蚀像不仅可以揭示晶面及晶体的对称性,还可以揭示晶面的结晶学意义,即同一晶体上的不同结晶学意义的晶面,尽管对称性相同,也具有不同的腐蚀像;不同晶体之间的具有相同对称性的晶面可能会有相同的腐蚀像;腐蚀像类似于一种宏观晶体形态,主要与晶面的对称性有关,与晶面上原子、离子排列的结构细节关系不大;同一晶体的同一晶面在不同的腐蚀剂中所得的腐蚀像也可能完全不同;有些晶面的腐蚀像可以用晶体生长形态的常见晶面与被腐蚀面的交棱来解释.该研究在揭示晶体溶解形态机理、将溶解形态与晶体生长形态对比、用溶解形态来反映晶体曾经经历的酸-碱环境等方面具有理论与实际意义.      

包头矿的高分辨电子显微象

一、引言 已往对矿物结构的测定主要是依靠X射线衍射,但这种结构测定方法是间接的,而且是亿万个单位晶胞的平均结果。近十几年发展起来的高分辨电子显微术则可以将单位晶胞内原子排列直接成象,从而不仅在测定矿物的晶体结构方面能与X射线衍射有相辅相成的作用,而且为观察几百埃范围以内的局部结构与晶体缺陷提供一种理想的方法。我们利用JEM-200CX高分辨电子显微镜对在我国发现的包头矿拍摄了三种取向的高分辨象,直观地显示了晶体中重原子分布的位置,证实了X射线结构分析的结果。     

正多面体的结晶学分类及等大正二十面体共角顶连接的准晶结构模型

本文将正四面体、正八面体、正六面体归为结晶类,将正二十面体、正十二面体归为准晶类。大小相近的原子倾向于形成正二十面体配位;再将正二十面体看成球体,那末符合m35对称的理想堆垛方式是以等大正二十面体共角顶连接,形成大一级的正二十面体。继续按照这一规律连接将不断形成更大一级的正二十面体,从而获得理想准晶结构模型。此模型很好地解释了Al—Mn准晶体的高分辨结构图及Penrose拼图与准晶体的高分辨结构图的密切关系。     

钻孔乳状液边界膜强度的研究

钻孔乳状液其润滑作用是由于钻孔乳状液中具有润滑效能的极性分子、非极性分子在裸孔表面、钻具表面形成一层或多层定向排列的分子栅(吸附膜、润滑膜、反应膜)。边界膜分子间的内聚力具有一定的承载能力,从而改变了钻具与孔壁的摩擦状态,使钻具与孔壁(金属与岩石)间的外摩擦转变为边界膜的内     

准晶格的推导与准晶体的微粒分数维结构模型

五次对称和准晶态的发现(Shechtmen,1984)不仅是结晶学的新阶段,对包括地质学在内的整个自然科学将产生深远影响(彭志忠,1985)。在准晶体结构中,配位二十面体作长程定向有序,但无平移有序。作者(1985)探讨了准晶体的构筑原理,认为,在准晶体的结构中两个原理在起作用,即二十面体原理和黄金中值原理。     

法国罗瓦尔河口悬移质中的石膏颗粒及表面新生方解石霰石晶体描述

本文介绍在暖温带河口悬移质中发现的石膏颗粒及其表面的新生方解石和霰石晶体。石膏颗粒经受了不同程度的化学和生物化学风化。在一部分风化石膏表面,存在大量的数微米到数十微米大小的方解石和霰石晶体,某些晶体还呈现出亲岩生物遗留的生长纹。由于河口水的溶蚀作用,一部分石膏颗粒已充分碳酸钙化。     

An Atomic Force Microscopy Study on ＂Barkinite" Liptobiolith

利用原子力显微镜观察了树皮煤中两种主要显微组分树皮体和镜质体表面纳米结构特征,揭示了镜质组镜质体大分子团具有网状结构的特征,而类脂组树皮体大分子用具有纤维状、颗粒状和网络状排列结构,随演化程度的提高,树皮体大分子团结构的演化依次表现为纤维状→粒状→不规则网状→网状结构,镜质体则由结构松散的网状结构向高度定向排列的规则网状结构演化.利用AFM的横切面分析工具定量分析了显微组分表面的大分子结构排列,为显微组分分子结构演化和成烃机理研究提供了重要的科学依据.     

石英纳米微粒结构及其在地球节律方面的意义

石英纳米微粒结构及其在地球节律方面的意义张汉凯陈敬中（中国地质大学，武汉，４３００７４）人们对矿物的认识，往往从宏观矿物颗粒（ｍｍ，μｍ）及有关特性进行研究，随着高新测试分析技术的发展，矿物中原子、离子、原子（离子）团、分子、晶胞等规则排列情况的研究...     

压电勘探法

一、概述 物理学家皮里·居里和矿物学家杰克·居里,兄弟二人在1880年首先研究和发现了晶体的压电效应。同时指出了压电效应是晶体物质在机械形变下的电极化现象。此后许多科学家和研究人员进一步研究了矿物和岩石在不同条件下的压电性,对一系列的理论问题和实际问题进行了研究。本世纪50年代至80年代,苏联陆续研制了不同型号的压电法仪器,这些仪器已用于生产,已取得了一定的地质效果和经济效益,并取得了174380号专利证明。     

氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的氧化作用初探

利用自行分离培养的氧化亚铁硫杆菌(A.f菌)为实验菌株,比较了黄铁矿化学氧化和生物氧化过程中溶液铁离子浓度的变化。研究发现,Fe3 对黄铁矿的氧化速率较低,而在细菌的作用下可以不断将Fe2 氧化成Fe3 使得黄铁矿的氧化速率明显加快,因此生物氧化具有更高的效率。经过44 d的氧化之后,利用扫描电镜对氧化后的黄铁矿表面进行了显微观察,发现Fe3 的化学氧化主要集中在化学键较弱的晶棱部位,而在生物氧化的情况下矿物表面充满了密集的溶蚀坑,溶蚀坑的形状与A.f菌的外形非常相近,且规则排列。这说明A.f菌能够吸附到黄铁矿表面,并且这种吸附具有定向排列的特点。     

金在石英表面沉淀的实验研究

为了考察石英表面特征对金沉淀的影响，于２０－２００℃使不同切向的石英晶体光片与含金氯化物溶液相互作用，反应后石英光片表面的ＳＥＭ／ＥＤＡＸ，ＸＰＳ和显微镜研究结果表明，所有实验中均发现金在石英表面沉淀，结合显露石英位错的浸蚀实验，发现沉淀的金晶体在石英表面的分布似受石项晶体中存在的线性缺陷控制。本文分析了本实验研究结果与前人工作的差异，讨论了金的沉淀机理和含金石脉中金的不均匀分布。     

丁二酸桥联双核铜Cu(C_3N_2H_4)_2(C_4H_5O_4)_2晶体的超分子结构及形貌特征

用XRD,SEM和TEM研究新型配合物Cu(C3N2H4)2(C4H5O4)2的超分子结构和微观形貌,并对新型晶体的平衡外形进行模拟计算,结果表明:该配合物分子具有丁二酸桥联的双核铜结构,中心铜离子处在2个咪唑和4个丁二酸以单齿配位组成的八面体中心,在ab平面,分子中有十四元大环,环内Cu(1)-Cu(2)原子间距为0.8031nm,C(2)-C(2′)为0.4183nm;在ac平面,沿着[010]方向分子内呈现凹的六边形纳米级孔洞;沿[100]方向分子依靠弱的氢键作用,层状堆积成三维超分子结构。此外,随着丁二酸的碳链沿[001]方向无限延伸,形成以铜离子为交叉中心的带状拓扑构型。SEM观察到晶体表面形成有明显的凹坑,区域呈现层状阶梯,说明晶体在(100)面遵照台阶-扭折模型呈层状生长结晶。TEM微区形貌像显示晶体存在条纹和缺陷结构,整体保持柱状构型,这与模拟的晶体平衡外形呈柱状一致。模拟结果表明晶体最易外显晶面为(100)面,外显比例达41.247%,这与晶体超分子层沿[100]方向通过氢键作用堆积,键作用力较弱密切相关。