郭建刚:新时代“晶体人”

当下,在对物质世界的研究中,实验设备手段越发高精尖,诸如电子显微镜、冷冻电镜,成了每个实验室的梦寐以求的利器。 晶体学,这个最初为窥探物质原子结构和排列方式而形成的一门学科——至今有100余年历史,且已获颁23项诺贝尔奖。然而,这门学科的基础研究犹如科学界的一门“古老手艺”,人才渐缺、关注渐少。 郭建刚是个“逆行者”。这个中国科学院物理研究所“80后”研究员执着地相信:百余年来沉淀下的晶体学知识在当今依然具有强大生命力,“认识全新物质体系,要回到最根本、最基础的结构。虽越基础、越困难,但也越重要。” 传统科学与新月的碰撞 正如月球研究,晶体科学就提供了新视角,而后获得了新发现。 2020年,我国嫦娥五号从月球背面带回1731克的月壤样品。经过激烈地竞争答辩,郭建刚所在的先进材料与结构分析实验室获得了1.5克的月壤样品。 拿到珍贵的最新月壤样品,郭建刚抑制不住内心地兴奋,这是他的研究课题第一次触及“太空”。 “月......阅读全文

郭建刚:新时代“晶体人”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/487018.shtm 当下,在对物质世界的研究中,实验设备手段越发高精尖,诸如电子显微镜、冷冻电镜,成了每个实验室的梦寐以求的利器。 晶体学,这个最初为窥探物质原子结构和排列方式而形成的一门学科—

郭建刚:新时代“晶体人”

  当下,在对物质世界的研究中,实验设备手段越发高精尖,诸如电子显微镜、冷冻电镜,成了每个实验室的梦寐以求的利器。  晶体学,这个最初为窥探物质原子结构和排列方式而形成的一门学科——至今有100余年历史,且已获颁23项诺贝尔奖。然而,这门学科的基础研究犹如科学界的一门“古老手艺”,人才渐缺、关注渐少

原子晶体的晶体类型

某些金属单质:晶体锗(Ge)等。某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。

原子晶体的晶体特点

在这类晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量,所以原子晶体一般具有较高的熔点,沸点和硬度,在通常情况下不导电,也是热的不良导体,熔化时也不导电,但半导体硅等可有条件的导电。原子间不再以紧密的堆积为特征,

原子晶体的晶体结构

结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石

晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别

晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不

晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别

晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不

非晶体与晶体的主要差异

本质区别晶体有自范性,非晶体无自范性。物理性质晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无

原子晶体的晶体结构介绍

  结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。  原子晶体的结构特点:  ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。  ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。  ③破坏共价键需要较高的能量。  在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,

晶体和非晶体的本质区别

晶体有自范性,非晶体无自范性。

晶体和非晶体的结构特性差异

晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。

晶体和非晶体的微观结构差异

晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使

硅是分子晶体还是原子晶体

晶体硅是原子晶体,无定形硅是分子晶体。两者的差异在晶体硅是很纯的,具有很高的熔点,无定形硅通常是混合物,不具有固定熔点。

关于晶体结构晶体的共性介绍

  如果将大量的原子聚集到一起构成固体,那么显然原子会有无限多种不同的排列方式。而在相应于平衡状态下的最低能量状态,则要求原子在固体中有规则地排列。若把原子看作刚性小球,按物理学定律,原子小球应整齐地排列成平面,又由各平面重叠成规则的三维形状的固体。  人们很早就注意一些具有规则几何外形的固体,如岩

蛋白晶体高度稳定晶体框架材料问世

  近日,德国亥姆霍兹柏林研究中心和复旦大学江明院士课题组将伴刀豆球蛋白A与辅助分子(碳水化合物)以及罗丹明连接起来,帮助蛋白质对称排列,联合研究开发出了一种全新的材料——蛋白质晶体框架材料,形成高度稳定的晶体,而且形成了可控制的互穿网络。在这一过程中,碳水化合物首先与蛋白结合,然后罗丹明开始二聚化

晶体定向仪晶体定向切割方法介绍

  晶体定向仪:X射线晶体定向仪利用X射线衍射原理,精密快速地测定天然和人造单晶(压电晶体,光学晶体,激光晶体,半导体晶体)的切割角度,与切割机配套可用于上述晶体的定向切割,是精密加工制造晶体器件不可缺少的仪器。该仪器广泛应用于晶体材料的研究,加工,制造行业。      各向异性是晶体的本征特性,即

含硅(Si)的晶体都是原子晶体吗

1、单质硅,二氧化硅是原子晶体。2、硅酸钠是离子晶体。3、四氯化硅和四氢化硅的晶体,是分子晶体。由于原子晶体中原子间以较强的共价键相结合,故原子晶体:①熔、沸点很高,②硬度大,③一般不导电,④难溶于溶剂。常见的原子晶体:常见的非金属单质,如金刚石(C)、硼(B)、晶体硅(Si)等;某些非金属化合物,

电子衍射图说明晶体、非晶体和准晶体在结构上的异同

利用电子衍射图说明晶体、非晶体和准晶体在结构上的异同晶体有三个特征:(1)晶体有整齐规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点;(3)晶体有各向异性的特点。固态物质有晶体与非晶态物质(无定形固体)之分,而无定形固体不具有上述特点。组成晶体的结构微粒(分子、原子、离子)在空间有规则地排列在一定的点上,这些

非晶体xrd

判断晶态与非晶态,如果有标准物质的话就很好办了,经过谱图检索符合那种物质的几率最大就是那种物质了,当然是不是晶态由你知道的标准物质来定.若是你合成的新的物质的话,那就应该看出的峰的情况了吧,这个不太有把握

晶体变化曲线

(1)由图知:在加热过程中,有一段的温度不变,说明这是个晶体的熔化图象,对应温度为熔点0℃,(2)此晶体的熔点是0℃,故这种晶体是冰,液态名称是水,熔化时间为7min-2min=5min.故答案为:(1)晶体熔化;0℃;(2)冰;5.

晶体和非晶体的物理性质差异

晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无固定的熔点,它的熔化过程中温度随加热不断升高。

石英晶体微天平中石英晶体压电的特性

  石英材料中的二氧化硅在正常状态下, 其电偶极是互相平衡的电中性. 在(图二左)的二氧化硅是以二维空间的简化图形. 当我们在硅原子上方及氧原子下方分别给予正电场及负电场时, 空间系统为了维持电位平衡, 两个氧原子会相互排斥, 在氧原子下方形成一个感应正电场区域, 同时在硅原子上方产生感应负电场区域

人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构分析研究

  2014年6月5日,清华大学宣布:清华大学医学院颜宁教授研究组在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。该研究成果被国际学术界誉为“具有里程碑意义”的重大科学成就。   癌细胞要生存,需要依赖葡萄糖作为其“口粮”,而由于癌细胞消化葡萄

首块纳米晶体“墨水”制成的晶体管问世

  晶体管是电子设备的基本元件,但其构造过程非常复杂,需要高温且高度真空的条件。美韩科学家在《科学》杂志上报告了一种新型制造方法,将液体纳米晶体“墨水”按顺序放置。他们称,这种效应晶体管或可用3D打印技术制造出来,有望用于物联网、柔性电子和可穿戴设备的研制。   据宾夕法尼亚大学官网消息,研究人员在

原子“搭建”晶体-有望实现定制不同用途晶体材料

  英国研究人员首次能够观看晶体由原子一个一个地“搭建”而成的全过程,这赋予了他们令人难以置信的控制纳米微观结构的能力。这项被称为纳米晶体测量学(Nanocrystallometry)的新技术有望用于定制具有不同用途的晶体,比如净水剂或者隐形斗篷等。  “这是第一次我们可以真正拍摄到单个原子的运动,

什么是非晶体?

非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质,组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体,它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”。它没有固定的熔点,所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。玻璃体是典型的非晶体,所以非晶态又称为玻璃态

光学晶体的概念

用作光学介质材料的晶体材料。

TEM衍射测晶体

方法:有三种指数直接标定法、比值法(偿试-校核法)、标准衍射图法选择靠近中心透射斑且不在一条直线上的斑点,测量它们的R,利用R2比值的递增规律确定点阵类型和这几个斑点所属的晶面族指数(hkl)等。(1)、指数直接标定法:(已知样品和相机 常数L?)可分别计算产生这几个斑点的晶面间距d=L? /R并与

晶体测角仪

  晶体测角仪(goniometer)是测量晶体面角以研究晶体几何形状的仪器。常用的有接触测角仪和反射测角仪。最普通的接触测角仪(contact goniometer)相当于量角器加一小尺,适用于较大晶体的测量,精度较低,只达12°。反射测角仪有单圈反射测角仪和双圈反射测角仪两种。  单圈反射测角仪

认识晶体管

晶体管原理及应用晶体管全称双极型三极管(Bipolar junction transistor,BJT)又称晶体三极管,简称三极管,是一种固体半导体器件,可用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等。晶体管作为一种可变开关.基于输入的电压,控制流出的电流,因此晶体管可用作电流的开关。和一般