Tìm thấy các ranh giới fractal trong tinh thể

Những người thợ rèn làm móng ngựa bằng cách đốt nóng, đập và uốn sắt, nhưng có bao giờ bạn hỏi cái gì đang xảy ra với từng nguyên tử kim loại trong một quá trình như vậy? Các nhà nghiên cứu Cornell, sử dụng mô phỏng điện toán, đang cung cấp cái nhìn mới về cách thức các nguyên tử trong tinh thể sắp xếp lại khi vật liệu bị uốn cong và định hình.

 

Hai ảnh trên là ảnh mẫu fractal sau khi kéo căng chạy mô phỏng trên máy tính. Còn hai ảnh dưới là ảnh chụp hiển vi từ một đơn tinh thể đồng và đơn tinh thể nhôm sau khi kéo căng.

Các nhà nghiên cứu vừa sáng tạo ra các chương trình tổng hợp trên máy tính mô phỏng các kim loại như nhôm và đồng sẽ trông như thế nào ở cấp độ nguyên tử khi bị kéo căng ra, đốt nóng và nguội đi. Họ mô phỏng cách thức các tinh thể, với các nguyên tử bắt đầu trong một mạng lưới đều đặn, biến đổi khi chúng bị bẻ cong thành những hình dạng khác nhau.

Những lí thuyết mới như vậy có thể mang đến sự hiểu biết tốt hơn về các vật liệu cấu trúc, từ các tòa nhà đến cầu đường, giúp chúng đỡ bị nứt vỡ hơn.

“Thật ra, chúng ta đang ở vào giai đoạn mới bắt đầu thử phát triển một lí thuyết có hệ thống của cách thức các vật liệu tiến triển khi chúng ta biến đổi sức căng và nhiệt độ”, phát biểu của James Sethna, giáo sư vật lí tại trường Đại học Cornell, người đứng đầu nghiên cứu trên.

Công trình của họ được công bố trên số ra ngày 01/09 của tạp chí Physical Review Letters, một ấn phẩm của Hội Vật lí Hoa Kì.

Khi một đơn tinh thể bị bẻ cong, các phần của tinh thể dịch chỗ và tạo ra các khiếm khuyết trong cấu trúc mạng gọi là các lệch mạng. Các nhà nghiên cứu nhận thấy các tinh thể của họ biểu hiện các tính chất trái ngược nhau hoàn toàn tùy thuộc vào nhiệt độ.

Khi các tinh thể nóng bị uốn cong, các lệch mạng sắp xếp thành các ranh giới hạt, là nơi các mặt phẳng mạng đột ngột nghiêng đi. Ở nhiệt độ thấp, các lệch mạng hình thành nên những khuôn mẫu ngẫu nhiên, giống nhau gọi là các fractal.

Nguồn: PhysOrg.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 90)
25/05/2020
Đồng hồ tròn năm 1841 Những đồng hồ đầu tiên không có kim phút. Kim phút chỉ trở nên quan trọng cùng với sự phát triển
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 89)
25/05/2020
Định luật Joule về sự tỏa nhiệt do dòng điện 1840 James Prescott Joule (1818-1889)   Các bác sĩ phẫu thuật thường ăn
Câu chuyện phát minh laser: Và thế là có ánh sáng!
22/05/2020
Kỉ niệm 60 năm laser ra đời. Bài của Pauline Rigby trên tạp chí Physics World, số tháng 5/2020. Cuộc đua chế tạo laser đã khởi
Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 9-Hết)
21/05/2020
Chương 9 Vật chất tối và năng lượng tối Khi chúng ta nhìn vào không gian sâu thẳm với kính thiên văn của mình, chúng ta nhìn
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 100-Hết)
19/05/2020
Oganesson Việc tạo ra các nguyên tố siêu nặng mới là một bài tập thực hành trong việc theo đuổi bóng ma nguyên tử. Những
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 99)
19/05/2020
Moscovium Món chén Thánh của nghiên cứu nguyên tố siêu nặng là định vị cái gọi là các hòn đảo ổn định. Đây là những
Galileo và bản chất của khoa học vật lí
13/05/2020
3.1 Giới thiệu Có ba câu chuyện được kể lại. Chuyện thứ nhất kể Galileo là một nhà triết học tự nhiên. Không giống
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 50)
12/05/2020
15. NHỮNG CHỈ TRÍCH ĐANG QUY KẾT Năm 2000, một cuộc tranh cãi dữ dội nổ ra trong cộng đồng khoa học. Một trong những người

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com