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Quasikristalle

Extrem seltener Kristall in Meteorit gefunden

Quasikristalle brachten dem Chemiker Daniel Shechtman den Nobelpreis, vielen Wissenschaftlern zuvor aber auch Hohn. Denn ihre fünfzählige Symmetrie kommt natürlich kaum vor.
Arabische Fliesen erinnern mit ihrer Symmetrie an Quasikristalle

Alle Kristalle – vom Kochsalz bis zum Bergkristall – lassen sich normalerweise in vier Symmetrieklassen einteilen. Nur die Quasikristalle machen davon eine Ausnahme, denn sie weisen eine fünfzählige Symmetrie auf. 1982 wurden sie erstmals vom späteren Nobelpreisträger für Chemie Daniel Shechtman künstlich erzeugt; in der Natur wurden sie erst viel später nachgewiesen. Und sie sind bis heute extrem selten. Luca Binde von der Universität Florenz und sein Team stellten den bislang erst dritten Fund eines natürlichen Quasikristalls in "Scientific Reports" vor. Die Geologen konnten die Variante in einem Meteoritenbruchstück aus den Koryak-Bergen auf der Kamschatka-Halbinsel isolieren und untersuchen. "Die Struktur unserer Probe zeigt die fünfzählige Symmetrie eines Ikosaeders, die vergleichbar mit dem Aufbau eines Fußballs ist", so Koautor Paul Steinhardt von der Princeton University.

Wie die beiden anderen bekannten natürlichen Quasikristalle handelt es sich um eine Verbindung aus Aluminium, Kupfer und Eisen, die jedoch jeweils in unterschiedliche Verhältnissen vorkommen. Entstanden sind die Quasikristalle wohl im Weltraum und nicht während des Aufpralls des Meteoriten auf der Erde. Denkbar wäre beispielsweise eine kosmische Kollision von Meteoriten, bei der kurzzeitig extreme Drücke und Temperaturen bis 1200 Grad Celsius auftreten können. Das Gesteinsmaterial mit den enthaltenen Metallen schmolz dadurch auf und erstarrte rasch wieder im eiskalten Universum, wobei sich die fünfzählige Symmetrie ausbildete. Auch die anderen bekannten natürlichen Quasikristalle stammen aus Meteoritenfunden in den Koryak-Bergen. Allerdings ist davon auszugehen, dass nur wenige Meteoriten bislang systematisch auf diese Kristalle hin untersucht wurden.

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