物性物理学：古典的結晶薄膜系における準結晶構造の形成

準結晶は周期性を持たないが秩序を示す結晶構造であり、この準結晶の発見により、結晶学にパラダイムシフトが起きた。当初は金属間化合物系に限られていたが、最近、準結晶構造の観察の幅が広がり、コロイドや超分子化学分野の「ソフト」準結晶も含まれるようになった。今回我々は、周期的単一元素基板上で二次元準結晶として成長する非周期的酸化物について報告する。3回対称性を持つPt(111)基板上で、ペロブスカイト型チタン酸バリウム（BaTiO₃）が12回対称性を持つ高温界面駆動構造を形成する。この十二角形構造の構成要素は、理論的に予測された0.69 nmの基本的長さスケールを持つStampfli–Gählerタイリングによって集合する。この例は、典型的な周期的ペロブスカイト酸化物から非常に薄い準結晶が界面駆動形成したものであり、準結晶の概念をより広い範囲の物質に拡大させる可能性がある。加えて、それは、かつて提案されたように、2つの周期性物質の界面でのフラストレーションによって薄膜が非周期的準結晶相になることを実証するものである。また、このような構造は、従来のエピタキシーにおける大きな格子不整合を調整する非常に薄い緩衝層として利用できる可能性がある。

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