瑞典皇家科學院宣布，70歲的以色列科技研究所科學家謝茲曼（Daniel Shechtman）透過實驗發現前所未見的物質「準晶」（quasicrystal），打破科學界長久抱持的成見，開闢出嶄新研究道路，而獲得這項殊榮。(新聞來源：諾貝爾化學獎 以科學家發現準晶獲獎)。化學領域的權威出版社英國皇家化學學會 RSC (Royal Society of Chemistry)特地撰寫專文報導了謝茲曼的偉大成就。首先，我們就先藉此一同瞭解準晶的奧妙。(資料來源: Quasicrystals scoop prize、Crystals that aren't quite crystalline win Nobel。)八○年代之前，最古老的物理化學原理認為所有固體都可以分為晶體與非晶體（例如玻璃）。晶體由「晶格」的規則重複圖案構成，最小的周期結構則是原子或分子的「單位晶格」。但1982年4月8號，謝茲曼在電子顯微鏡底下卻出現一幅奇觀：一種既非晶體、也不是非晶體的固態物質，它的原子規則排列，但排列方式完全不重複（沒有平移對稱性），看見這個美麗的新物質，謝茲曼將它命名為「準晶」。但科學界認為這種結構體不可能存在，與自然法則不合，因而不被接受，甚至引發相當大的爭議。
下圖彷彿幾何圖形組成的圖案，就是「準晶」（quasicrystal）在3D圖像下的呈現樣貌，像阿拉伯世界的馬賽克鑲嵌般的結構體，排列型態極有秩序且對稱，而絕不重覆，並在礦物中自然存在，是一種全新的物質發現。謝茲曼試圖說服同僚相信他的發現，但對方總是不願相信。他所任職的「美國國家標準與技術研究所」（US National Institute of Standards and Technology）負責人甚至給他1本結晶學教科書，建議他閱讀。最後有人要求他，離開他在這個機構內的研究團體。不放棄的他更精細且縝密地鑽入研究，直到獲得諾貝爾的殊榮肯定。
由於準晶是結構緊密的物質，今日已經被用於製造刀片、眼科手術專用針頭的鋼材，甚至炒菜鍋鍍層、引擎隔熱材料或者是LED等發光裝置等，因為它具有強硬、導熱和等到性差等特性。但若要更深入地了解透過「準晶」（quasicrystal）或者是相關的主題資源，就可以進一步利用RSC (Royal Society of Chemistry)去檢索和瞭解這項驚人的研究發現和成果，一窺這項材料新物質的美麗世界。以下是RSC建議可以延伸閱讀的文獻資料：
- Insight into the crystal synthesis, activation and application of ZIF-20, Beatriz Seoane, Juan M. Zamaro, Carlos Téllez and Joaquín Coronas, RSC Adv., 2011, 1, 917-922
- Tin oxide nanocrystals: controllable synthesis, characterization, optical properties and mechanistic insights into the formation process, Anshu Singhal, Bhaskar Sanyal and Avesh K. Tyagi, RSC Adv., 2011, 1, 903-910
- Structures, stabilities and electronic properties of graphdiyne nanoribbons, Hongcun Bai, Ying Zhu, Weiye Qiao and Yuanhe Huang, RSC Adv., 2011, 1, 768-775
- Chemical reactions under autogenic pressure at elevated temperature to fabricate photo-luminescent Ga2O3 nanocrystals and their coatings, Pani P. George, Vilas G. Pol, Yuri Koltypin, Makluf Shirly Ben-David, I. Genish and Aharon Gedanken, RSC Adv., 2011, 1, 619-624
- Network forming units in alkali borate and borophosphate glasses and the mixed glass former effect, Michael Schuch, Christian Trott and Philipp Maass, RSC Adv., 2011, Advance Article, DOI: 10.1039/C1RA00583A, Paper
- Cu2O microcrystals: a versatile class of self-templates for the synthesis of porous Au nanocages with various morphologies, Xiaowang Liu, RSC Adv., 2011, Advance Article, DOI: 10.1039/C1RA00250C, Paper
- Reduction of Cu2O nanocrystals: reactant-dependent influence of capping ligands and coupling between adjacent crystal planes, Qing Hua, Kai Chen, Sujie Chang, Huizhi Bao, Yunsheng Ma, Zhiquan Jiang and Weixin Huang, RSC Adv., 2011, Advance Article, DOI: 10.1039/C1RA00431J, Communication
諾貝爾委員會形容，準晶有如「引人注意的原子拼花圖案」，其排列型態極有秩序且對稱，而絕不重覆。委員會更稱讚謝茲曼：「他的奮鬥終於迫使科學界反思物質的本質。」而我們欽佩的是謝茲曼他對於科學研究的堅持，讓我們看間了準晶的美麗結構外，也讓科學世界推展出更多采多姿的新頁。
參考資源：
- 資料庫：RSC (Royal Society of Chemistry)
- 出版社：Royal Society of Chemistry
- 內容屬性：化學
- 適用對象：化學相關領域研究員、教授、碩博生士、大學生等
- 試用申請：products@flysheet.com.tw
- 網路資源：
- The Nobel Prize in Chemistry 2011
- What is... a Quasicrystal?
- Quasicrystal Research - Documentary 2011 on the research of the University of Stuttgart
- Quasicrystals.org
- A Partial Bibliography of Literature on Quasicrystals
- Introduction to Quasicrystals (the basics) - YouTube
- 謝茲曼發現準晶獲諾貝爾化學獎- Yahoo!奇摩新聞
- 謝茲曼發現準晶顛覆學界想法
特約編輯 | Nicky 提供
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