Determining the three-dimensional atomic structure of an amorphous solid

无定形固体 材料科学 Crystal(编程语言) 晶体结构 化学物理 非晶态金属 立方晶系 纳米技术 结晶学 分子物理学 化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Yao Yang,Jihan Zhou,Fan Zhu,Dillan J. Chang,Dennis Kim,Yakun Yuan,Minh Tuan Pham,Arjun Rana,Xuezeng Tian,Yonggang Yao,Stanley Osher,Liangbing Hu,Peter Ercius,Jianwei Miao,Jianwei Miao
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:592 (7852): 60-64 被引量:21
标识
DOI:10.1038/s41586-021-03354-0
摘要

Amorphous solids such as glass are ubiquitous in our daily life and have found broad applications ranging from window glass and solar cells to telecommunications and transformer cores. However, due to the lack of long-range order, the three-dimensional (3D) atomic structure of amorphous solids have thus far defied any direct experimental determination. Here, using a multi-component metallic glass as a model, we advance atomic electron tomography to determine its 3D atomic positions and chemical species with a precision of 21 picometer. We quantify the short-range order (SRO) and medium-range order (MRO) of the 3D atomic arrangement. We find that although the 3D atomic packing of the SRO is geometrically disordered, some SROs connect with each other to form crystal-like networks and give rise to MROs, which exhibit translational but no orientational order. We identify four crystal-like MROs - face-centred cubic, hexagonal close-packed, body-centered cubic and simple cubic - coexisting in the sample, which significantly deviate from the ideal crystal structures. We quantify the size, shape, volume, and structural distortion of these MROs with unprecedented detail. Looking forward, we anticipate this experiment will open the door to determining the 3D atomic coordinates of various amorphous solids, whose impact on non-crystalline solids may be comparable to the first 3D crystal structure solved by x-ray crystallography over a century ago.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
rr发布了新的文献求助20
1秒前
好好发布了新的文献求助10
2秒前
爆米花应助佳佳采纳,获得10
2秒前
4秒前
rui2820完成签到,获得积分10
6秒前
GXL完成签到,获得积分10
7秒前
22336应助汤柏钧采纳,获得20
7秒前
科研通AI6.4应助rr采纳,获得10
7秒前
凡空应助飘逸的麦片采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
Ljd完成签到,获得积分10
11秒前
悲凉的孤菱应助GXL采纳,获得10
11秒前
完美世界应助东东采纳,获得10
11秒前
欣喜绮彤完成签到 ,获得积分10
12秒前
烟花应助Lidocaine采纳,获得10
12秒前
脑洞疼应助LALA采纳,获得10
12秒前
小白完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
Orange应助小何医生采纳,获得10
15秒前
UU有点皮完成签到 ,获得积分10
17秒前
QUN完成签到,获得积分10
17秒前
applecat147完成签到,获得积分10
18秒前
吟賞烟霞完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
六十变九十完成签到,获得积分10
20秒前
沉默的雪枫完成签到,获得积分10
20秒前
flymove完成签到,获得积分10
21秒前
上官若男应助仁爱的鹤轩采纳,获得10
21秒前
Alicyclobacillus完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI6.3应助66采纳,获得10
23秒前
飘逸的麦片完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
汤柏钧完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
th杨完成签到,获得积分10
24秒前
研友_LMra0n应助Jarvis采纳,获得10
25秒前
DaSheng发布了新的文献求助10
26秒前
SciGPT应助hajimi123采纳,获得10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Roms fliessende Grenzen : Archäologische Landesausstellung Nordrhein-Westfalen 1000
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7425689
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9028744
关于积分的说明 19232774
捐赠科研通 7054320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235704
关于科研通互助平台的介绍 2399149
邀请新用户注册赠送积分活动 2218285