Niniejsza rozprawa doktorska dotyczy analizy strukturalnej dekagoonalnych kwazikryształów. Kwazikryształy są niezwykłymi obiektami, które charakteryzują się one brakiem periodycznosci, ale jdnocześnie doskonałym uporządkowaniem dalekiego zasiągu.
Struktura atomowa dekagonalnych kwazikryształów może być geometrycznie rozumiana jako periodyczne ułożenie aperiodycznych warstw. Dlatego są one często nazywane dwuwymiarowymi kwazikryształam i
Nowatorska metoda Średniej Komórki Elementarnej została wykorzystana w wyprowadzeniu czynnika strukturalnego. W odróżnieniu od większości metod udokładnienia struktury kwazikryształów, opartych na podejściu wielowymiarowym, bazuje ona na trójwymiarowej przestrzeni fizycznej. Pozwala to na bezpośrednią kontrolę nad optymalizowana strukturą bez konieczności rzutowania z przestrzeni wielowymiarowej.
Najważniejszym wynikiem pracy jest strukturalna analiza porównawcza całej rodziny dekagonalnych kwazikryształów Al-Cu-Me (Me = Co, Rh, Ir). Podstawową jednostką strukturalną wszystkich trzech faz jest dekagonalny klaster o średnicy ~33 Å. Klaster ten jest centrowany na wierzchołkach pentagonalnego parkietażu Penrose'a. Struktury atomowe faz Al-Cu-Rh i Al-Cu-Ir zostały rozwiązane jako stopy trójskładnikowe ponieważ duża różnica mas atomowych pierwiastków składowych pozwoliła na ich rozróżnienie na podstawie eksperymentów dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Należy podkreślić, że jest to pierwsze w literaturze udokładnienie struktury dekagonalnych kwazikryształów jako stopów trójskładnikowych.
This PhD thesis covers the subject of the structure analysis of decagonal quasicrystals. Quasicrystals are peculiar systems. They are not periodic, yet perfectly long-range ordered.
Decagonal quasicrystals can be geometrically described as a periodic stacking of aperiodic layers. Therefore, they are often called 2D quasicrystals.
A nouvelle method, based on the so-called Averaee Unit Cell concept, was used for the structure factor derivation. In contrary to the most popular methods for structure refinement of quasicrytals, working in the higher-dimensional space, it works in 3D physical space only. It allows a direct control over the optimized structure without the necessity of projection form higher-dimensional space.
The most important result of the thesis is a comparative structural study of the whole family of decagonal Al-Cu-Me (Me = Co, Rh, Ir) quasicrystals. For all three phases the basic structural building unit is a decagonal cluster ~33 Å in diameter. This cluster is centered at the vertices of pentagonal Penrose tiling. The structures of Al-Cu-Rh and Al-Cu-Ir decagonal quasicrystals were refined as real ternary alloys because the atomic mass difference of constituent elements was large enough to distinguish them based on the X-ray diffraction experiments. It has to be emphasized, that this was the first refinement of a decagoanl quasicrystal as a ternary alloy in the literature.
