Вышедшие номера
Теория строения икосаэдрических квазикристаллов: типы упаковок
Российский научный фонд, 23-23-00392
Мадисон A.E.1, Мадисон П.А. 1,2
1Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: alex_madison@mail.ru
Поступила в редакцию: 8 сентября 2024 г.
В окончательной редакции: 20 ноября 2024 г.
Принята к печати: 29 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 6 января 2025 г.

Предложена единая теория строения икосаэдрических квазикристаллов. Проанализированы все возможные варианты самоподобных икосаэдрических упаковок. К ним относятся три типа квазирешеток (P, I, F), являющихся аналогами примитивной, объемно-центрированной и гранецентрированной кубических решеток; центросимметричные и нецентросимметричные. Полностью формализованы правила подстановок для разбиений I- и F-типов на тетраэдры. Представлен пример построения нецентросимметричной упаковки I-типа. Показан способ генерации зоноэдральной упаковки (P) из тетраэдрической (I) путем объединения тетраэдров в ней. Для каждого типа упаковки возможны по 3 локально-изоморфных варианта, различающиеся выбором узла в центре (A, B, C). При построении тетраэдрических разбиений после каждой итерации три локально-изоморфных варианта циклически превращаются друг в друга. Как следствие, структуры трех типов характерных кластеров являются взаимозависимыми. Икосаэдрическую упаковку любого типа можно построить на основе единого алгоритма при его инициализации с помощью одного единственного тетраэдра. Ключевые слова: икосаэдрические квазикристаллы, правила подстановок, упаковки.