Der Nobelpreis für Chemie 2011

Soweit ich weiß, wurde experimentell ein neues Kristallwachstumsmuster gefunden. Wie hängt es mit der bekannten 2D- und 3D-Keimbildung und dem Wachstum von Kristallen zusammen? Die heute dominierende Theorie des Kristallwachstums stammt von Cabrera und Frank. Wie hängt die neue Erkenntnis mit dem zusammen, was wir bisher wissen, oder steht sie im Widerspruch zu dem, was wir wissen und wie?

""Soweit ich verstehe, wurde experimentell ein neues Muster des Kristallwachstums gefunden."" Nein, was er fand, waren neue Muster der Kristallstruktur! Die Gesetze für Saat und Wachstum sind die gleichen wie bei einem klassischen Kristall, denn das ist reine Thermodynamik und Kinetik.

Antworten (1)

Die Cabrera-Frank-Theorie gilt streng genommen nur für Kristalle. Quasikristalle – die mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden – sind streng genommen keine Kristalle. Kristalle müssen per Definition periodisch sein, während Quasikristalle dies nicht sind. Details der Theorie für Kristalle müssen also natürlich nicht für Quasikristalle gelten. Aber es gibt immer noch viele Ähnlichkeiten in ihrem Wachstum und ihrer Struktur.

Tatsächlich widerlegte Shechtmans Entdeckung von 1982 einige Annahmen, an die die Menschen früher geglaubt hatten, z. B. dass nichtperiodische Quasikristalle mit fünfzähliger Symmetrie (die sich ansonsten genauso verhalten wie Kristalle, für die fünfzählige Symmetrien verboten sind) unmöglich seien. Er wurde von vielen Menschen gedemütigt, bevor ihm eindeutig recht gegeben wurde.

danke für den Link, wo die neue Definition eines Kristalls als "jeder Festkörper mit einem im Wesentlichen diskreten Beugungsdiagramm" lautet. Ich frage mich, wie sich die vorliegende Entdeckung auf Überstrukturen bezieht, die in amorphen Materialien und sogar in Wasser gefunden wurden.
Mit Ihrer Definition sind amorphe Materialien keine Kristalle (diese "Überstrukturen" machen das Beugungsdiagramm im Wesentlichen kontinuierlich), aber Quasikristalle sind Kristalle. In Bezug auf den letzteren Punkt zeigen Quasikristalle, dass die Annahme / Behauptung, dass "diskrete Beugungsdiagramme eine periodische Anordnung von Atomen implizieren", ein weit verbreiteter Mythos war.
Ich bin mir nicht sicher. Jede Struktur, falls vorhanden, sollte eine diskontinuierliche Beugung ergeben. Sonst würde es dem Wesen der Wellen widersprechen.
Ich denke, dass das Adjektiv "im Wesentlichen diskret" nicht nur "diskontinuierlich" bedeutet. Es bedeutet eine einschränkendere Sache, vielleicht sogar eine Summe einer zählbaren Anzahl von Delta-Funktionen.