Икосаэдрические квазикристаллы представляют собой единственный класс квазикристаллов, в которых атомы расположены квазипериодически во всех трех пространственных направлениях (в других классах квазикристаллы по крайней мере в одном, а иногда и в двух направлениях имеет место обычная для кристаллов периодичность). Отличительной особенностью этих квазикристаллов является сочетание дальнего атомного порядка с "некристаллографическими" типами симметрии, такими как симметрия относительно поворота вокруг оси пятого порядка. Для понимания физико-химических свойств квазикристаллов (как и любого твердого тела) необходимо прежде всего знать характер взаимного расположения составляющих его атомов, то есть кристаллическую (а точнее – квазикристаллическую) структуру. Экспериментальные исследования икосаэдрических квазикристаллов стандартными кристаллографическими методами осложнены тем, что большинство таких квазикристаллов являются тройными соединениями с довольно сильным "химическим беспорядком".

Рис.1. Структура квазикристалла YbCd5.7 в плоскости, перпендикулярной оси пятого порядка. Атомы Yb и Cd показаны желтым и серым цветом соответственно. A, B, C, D – первые четыре "атомные подоболочки" многогранника, изображенного справа вверху и являющегося одним из "строительных блоков" квазикристалла.

Первый бинарный икосаэдрический квазикристалл YbCd_5.7 был открыт сравнительно недавно. Специалисты из Японии и Франции недавно представили результаты исследования структуры этого квазикристалла методом дифракции рентгеновских лучей от синхротронного источника. Образец (одно большое зерно) имел форму кубика с длиной ребра около 0.3 мм. Было получено более 5 тысяч брэгговских рефлексов. Для их анализа использована так называемая "кристаллография гиперпространства", согласно которой икосаэдрический квазикристалл представляет собой проекцию воображаемого 6-мерного кристалла на 3-мерное "физическое" пространство. В итоге получилась довольно сложная картина (см. рис.1). Подробное описание структуры YbCd_5.7 ученые обещают дать в следующей публикации. А пока отмечают, что ее можно представить себе как совокупность взаимопроникающих ячеек (структурных блоков). Этим ячейкам принадлежат 93.8% атомов (остальные "склеивающие" атомы расположены между ячейками). Полученные в результаты, которые сами авторы скромно называют "беспрецедентным событием в истории икосаэдрических квазикристаллов", помогут, в частности, лучше разобраться в причинах устойчивости этих необычных материалов.

Источник информации - заметка в бюллетене ПерсТ, выпуск 6 за 2007 г.