Эти квазикристаллы являются первым примером таких искусственных структур, которые создал человек.
Американские и итальянские физики в своих исследованиях обнаружили, что минерал тринитит, образовавшийся в эпицентре взрыва первой атомной бомбы, содержит частицы неизвестного до сих пор типа квазикристаллов — экзотической формы вещества
— Эти квазикристаллы являются первым примером таких искусственных структур. Как и те, что были обнаружены в образцах на Чукотке, при падении метеорита Хатир. Эта форма вещества может возникать при чрезвычайно высоких давлениях и температурах, — поясняют физики.
Квазикристаллы — это особая форма материи, которая не укладывается в классические принципы кристаллографии. Их существование было математически предсказано около полувека назад — израильским исследователем Даниэлем Шехтманом, за что он стал лауреатом Нобелевской премии по химии 2011 года.
На протяжении десятилетий ученые безуспешно пытались найти примеры существования квазикристаллов в природе. Эта задача была решена всего 10 лет назад, когда группа под руководством профессора Приштинского университета Пола Стейнхарта наткнулась на образец квазикристалла в минерале хатирките, который добывается на Чукотке.
Квазикристалл образовался внутри метеоритного кратера, где породы были нагреты до 1200 градусов Цельсия и 100 000 раз при атмосферном давлении. Обнаружив квазикристаллы в хатирките, Стейнхарт и его коллеги задались вопросом, могут ли они присутствовать в другом необычном минерале — трините.
Он возник в июле 1945 года на полигоне Аламагордо, после взрыва первой атомной бомбы «Тринити», мощностью 21 килотонн в тротиловом эквиваленте.
В результате взрыва образовался кратер, в котором возникла температура 1500 градусов и давление, в несколько десятков тысяч раз превышающее атмосферное.
Стейнхарт и его коллеги нашли квазикристаллы в одном из трех образцов, собранных на полигоне перед окончанием Второй мировой войны.
По словам ученых, эти минеральные частицы образовались после испарения медных кабелей, соединяющих научные приборы Манхэттенского проекта с наблюдательным постом, построенным в нескольких километрах от эпицентра взрыва.
Таким образом, образовалась неизвестная до сих пор форма квазикристаллов, состоящая из атомов кремния, меди, кальция и железа. По своим свойствам и внешнему виду они близки к тем структурам, которые команда Стейнхарта обнаружила в залежах хатиркита. Это показывает схожие принципы их формирования.