​​​​​Neue Form des Diamants entdeckt
#Technik #Allotrop #Atomgitter #Diamant #Gitterstruktur #Hybridisierung #Kohlenstoff #Kristall

Überraschender Fund: Forscher haben eine Kohlenstoffstruktur entdeckt, die sogar härter ist als normaler Diamant․ Gleichzeitig ist dieser „Pentadiamant“ aber leichter und besitzt Halbleiter-Eigenschaften, wie die Wissenschaftler mithilfe von Computersimulationen herausfanden․ Das Kristallgitter des Pentadiamanten besteht aus Kohlenstoffatomen, die im Wechsel mal mit drei, mal mit vier anderen Atomen verbunden sind․ Ihre Entstehung in den heißen․․․

​​​​​Geburt eines Eisenkristalls gefilmt
#Technik #Chemie #Eisen #Kristall #Kristallgitter #Kristallisation #Nanoröhrchen #Nukleation

Erst amorph, dann geordnet: Forscher haben erstmals live die Geburt eines winzigen Eisenkristalls im Elektronenmikroskop beobachtet․ – und so eine fundamentale Frage zur Kristallisation geklärt․ Denn die Aufnahmen enthüllen, dass die Eisenatome sich zunächst amorph zusammenballen, bevor sie sich zu einer geordneten Gitterstruktur formieren․ Das widerlegt die „Ein-Schritt“-Theorie der Kristallbildung – zumindest für Eisen, Gold․․․

​​​​​Schmerzlindernde Kristalle
#Fotos #Mikrokosmos #Kristall #Paracetamol #Polarisation #Schmerzmittel

Diese farbenfrohe und feinziselierte Landschaft ist kein Produkt der Geologie oder Natur, sondern reine Chemie․ Es handelt sich um Kristalle des Schmerzmittels Paracetamol – einem der meistverkauften Medikamente weltweit․ Der Wirkstoff senkt Fieber und dämpft Schmerzen, kann aber bei Überdosierung zu Leberschäden führen․ Chemisch gesehen ist Paracetamol – auch N-Acetyl-4-aminophenol – ein Derivat der Essigsäure․․․

​​​​​Edelsteine in nur einem Tag
#Geowissen #Aquamarin #Beryll #Edelsteine #Kristall #Kristallwachstum #Mineral #Pegmatit #Quarz #Smaragd #Turmalin

Verblüffende Entdeckung: Viele große Edelsteine könnten in nur einem Tag herangewachsen sein – weit schneller als bislang für möglich gehalten․ Denn diese Kristalle erreichen im bestimmten Gesteinen Wachstumsraten von mehr als einem Meter pro Tag, wie Forscher herausgefunden haben․ Das könnte erklären, warum auch in schnell abgekühltem Magmagestein große Schmucksteine wie Topas, Beryll oder Smaragd․․․

​​​​​Erstes Video eines Zeitkristalls
#Technik #Kristall #Magnon #Musterbildung #Physik #Spin #Zeitkristall

Weltpremiere: Physiker haben erstmals einen Zeitkristall auf Video gebannt – einen Materiezustand, der räumlich und zeitlich periodisch geordnet ist․ Möglich wurde dies, weil der Zeitkristall anders als seine Vorgänger mehrere Mikrometer groß war und bei Raumtemperatur „tickte“․ Solche makroskopischen Zeitkristalle könnte künftig ganz neue Forschungs- und Anwendungsmöglichkeiten bieten, wie die Forscher erklären․ Normale Kristalle sind․․․

​​​​​Forscher erschaffen blitzende Superkristalle
#Technik #Gitterstruktur #Kristall #Kristallgitter #Materialforschung #Megakristall #Nanokristall #Perowskit #Physik #Superfluoreszenz #Supergitter

Neuartige Strukturen: Forscher haben erstmals würfel- und kugelförmige Nanokristalle zu übergeordneten Megakristallen kombiniert – einer neuartigen Form von sogenannten Supergittern․ Diese bilden durch Selbstorganisation eine kubische, dem Perowskit ähnliche Struktur und zeigen besondere elektronische und optische Eigenschaften wie die Superfluoreszenz․ Solche maßgeschneiderten Supergitter  könnten ganz neue Anwendungen ermöglichen․ Ob Salzkörner, Eiskristalle oder Diamanten: Kristalle bestehen․․․

​​​​​So schön kann ein Nierenstein sein
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Schmerzhafte Kristalle: Nierensteine bilden sich, wenn Bestandteile des Urins auskristallisieren․ Doch was bei diesem Prozess im Einzelnen geschieht, verrät unter anderem diese Mikroskopaufnahme․ Denn sie zeigt einige der kristallinen Mikrokügelchen, mit denen alles beginnt․ Sie durchlaufen mehrere Zyklen von Lösung und Kristallisation, bis sie schließlich zu größeren Komplexen verschmelzen, wie US-Forscher herausgefunden haben․ Obwohl Nierensteine․․․

​​​​​Forscher erzeugen einen Kristall nur aus Elektronen
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„Heiliger Gral“ der Festkörperphysik: Physikern ist es gelungen, einen Kristall nur aus Elektronen zu erzeugen und dies auf direkte Weise zu beobachten․ Ein solcher Wignerkristall entsteht, wenn die Elektronen so stark heruntergebremst werden, dass ihre gegenseitige Abstoßung sie in diese regelmäßige Anordnung zwingt․ Die Beobachtung dieses exotischen Zustands gelang in einem Halbleitermaterial, das extrem heruntergekühlt․․․

​​​​​Materialien: Fast alle sind „topologisch“
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Überraschende Erkenntnis: Der als selten und exotisch geltende Zustand der elektronischen Topologie ist in Materialien nahezu allgegenwärtig, wie eine Studie enthüllt․ 90 Prozent aller kristallinen Feststoffe haben demnach mindestens einen topologischen Zustand ihrer Elektronen – ihre Leitfähigkeit, ihr Spin und andere elektronische Merkmale sind gegenüber äußeren Störeinflüssen stabil․ Diese Erkenntnis ist für viele elektronische und․․․

​​​​​Ein „Eiskristall“ aus Zink
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Eiskristalle sind ein Kunstwerk der Natur – ihre symmetrische Schönheit fasziniert Menschen seit Jahrhunderten․ Doch nicht nur Wassereis kann diese sechszackigen Sternchen hervorbringen: Hier zu sehen ist ein „Schneekristall“ aus Zink․ Dieses rund 100 Mikrometer kleine Gebilde wächst von selbst heran, wenn geschmolzenes Zink in flüssigem Gallium gelöst und dann abgekühlt wird․ Ähnlich wie beim․․․

​​​​​Wellenleiter ist „dünner als das Licht“
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Manipuliertes Licht: Physiker haben einen neuartigen zweidimensionalen Lichtleiter entwickelt – er ist dünner als der Photonenstrahl, den er manipuliert․ Möglich wird dies durch eine nur drei Atome dünne Schicht aus kristallinem Molybdän-Disulfid, die das Licht an ihrer Oberfläche „festhält“ und ungerichtetes Abstrahlen verhindert․ Dadurch werden Photonen leichter steuerbar und trotzdem effizient weitergeleitet․ Solche zweidimensionalen Lichtleiter․․․

​​​​​Wahre Form des Lithiums aufgedeckt
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Überraschend geordnet: Forscher haben erstmals beobachtet, welche Form Lithiumatome annehmen, wenn sie sich ohne die sonst übliche Korrosion ablagern․ Das Alkalimetall bildet demnach erstaunlich regelmäßige Dodekaeder․ Diese geordneten Kristalle entsprechen zwar theoretischen Vorhersagen, bisher konnten aber immer nur vier andere, unregelmäßige Formvarianten beobachtet werden, wie das Team in „Nature“ berichtet․ Praktischen Nutzen könnte diese Erkenntnis․․․