Когда-то противоречие в терминах, апериодические кристаллы вместо этого показывают, что «дальний порядок» никогда не был определен. Что бы это ни значило, десятилетия интенсивных исследований показали, что это гораздо сложнее и удивительнее, чем кто-либо подозревал.
Человеческий мозг очень хорошо умеет обнаруживать закономерности и распознавать порядок в структуре, а упорядоченные структуры пронизывают культурные достижения человеческих цивилизаций, будь то в искусстве, архитектуре или музыке. Способность обнаруживать и описывать закономерности также лежит в основе всех научных исследований.
Кристаллы - это парадигмы упорядоченных структур. В то время как порядок когда-то рассматривался как синоним периодического расположения решетки, открытие несоизмеримых кристаллов и квазикристаллов привело к более общему восприятию кристаллического порядка, охватывающего как периодические, так и апериодические кристаллы. Современное определение кристаллов основано на их точечной дифракции.
Принимая во внимание ряд недавно исследованных модельных систем, с особым акцентом на некристаллические упорядоченные структуры, пределы текущего определения исследуются в новой статье.
Современное определение кристалла основано на известном в настоящее время каталоге периодических и апериодических кристаллов. В настоящее время ученым не известны какие-либо материалы с апериодически упорядоченной структурой, кроме несоизмеримых кристаллов и квазикристаллов. Определение кристалла также отражает непонимание того, что представляет собой порядок в материи, и в этом смысле его следует рассматривать как рабочее определение, которое, возможно, потребуется пересмотреть в будущем. В кристаллографии порядок связан с дифракцией, что имеет смысл, поскольку дифракция является предпочтительным методом для экспериментального определения структуры твердого тела. Гримм демонстрирует, что существуют упорядоченные структуры, которые не охватываются текущим определением либо потому, что их чистая точечная дифракция не может быть сгенерирована конечным образом, либо потому, что в их дифракции нет нетривиальных точечных компонентов.
Хотя мы не знаем, реалистичны ли такие структуры по своей природе, должно стать возможным производство материалов с заданной структурой и свойствами. В этом смысле, это структуры, которые относятся к сфере кристаллографии.