准晶体的发现是20世纪材料科学领域的重要突破之一。1984年,以色列科学家丹·舍赫特曼在快速冷却的铝锰合金中首次观察到具有五重对称性但非周期性排列的衍射图案,这一发现挑战了传统晶体学中"晶体必须具有周期性平移对称性"的基本假设。起初这一发现遭到学术界的质疑,但随后的研究证实了准晶体的存在,舍赫特曼也因此获得2011年诺贝尔化学奖。准晶体具有独特的原子排列结构,其有序但不重复的排列方式赋予了材料特殊的物理化学性质,如低表面能、高硬度、低摩擦系数和特殊的热电性能等。这些特性使准晶体在多个领域展现出应用潜力:在表面工程中可作为低摩擦涂层;在热电材料领域有望提高能量转换效率;其特殊的光学性质也适用于新型光学器件开发。此外,准晶体的发现还促进了数学中准周期几何理论的发展。当前研究重点包括准晶体的形成机制探索、性能优化以及规模化制备技术的开发。随着研究的深入,准晶体有望在航空航天、能源转换、电子器件等领域实现更广泛的应用,为新材料设计提供全新思路。这一领域的发展也体现了基础科学研究对技术创新的重要推动作用。
