东京大学 东京大学和复旦大学的研究人员使用共聚焦显微镜观察到了前所未有的多晶型结晶细节
学分:东京大学工业科学研究所 东京大学和复旦大学的一组研究人员研究了一种以上结构排列可能时的结晶过程
通过减少随机波动的噪音，他们发现各种晶体有序的瞬态前兆共存并相互竞争
这项工作可能有助于产生更有效的晶体工程方法
任何地质博物馆最受欢迎的展品之一是水晶部分
优雅晶体的大、平、矩形或四面体面反映了潜在的分子模式
仔细观察，一些标本原来是不同形状的马赛克，表明相同的原子可以以多种方式排列，称为多态性
事实上，所有的晶体都只是原子或较大粒子的重复排列，它们通常是从较小的种子中生长出来的
这些种子作为初始模板，允许新粒子附着在适当的位置
然而，当多个结构表现出相似的稳定性时，结晶过程会变得极其复杂
为了更好地理解这一点，东京大学和复旦大学的研究人员研究了一个由均匀的聚甲基丙烯酸甲酯胶体球组成的实验系统
利用共焦显微镜，可以同时跟踪许多粒子的三维位置，以及强大的计算机算法，研究小组观察到一种沸腾的混合物，其中竞争结构不断断裂和重组
每一种类型的晶体有序前体都在竞争中孕育这种类型结构的生长
科学家发现，结晶完成前的中间结构原来是局部有序的混合物，这些有序是短暂的，并且经常相互转化
资深作者彭坦说:“不同晶体有序之间的竞争发生在局部，并可能被大的位置波动所掩盖。”
为了克服这种噪音，研究小组必须使用计算方法来正确地对各种结构进行分类
相的空间共存，以及新发现的竞争有序的时间波动，表明无序是晶体前体的固有特征
资深作者哈吉姆·田中说:“我们的方法提供了迄今为止最清晰的图片，展示了单一样品中各种晶体形式之间可能存在的竞争。”
这项研究可能为晶体材料的工业生产开辟新的途径
" 这项工作发表在《科学进展》杂志上，名为“揭示多态系统结晶中竞争性局部结构排序的作用”
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