About quatarons and their unusual properties
О кватаронах и их необычных свойствах

A.M. Askhabov, Institute of Geology FRC Komi SC UB RAS
2020 Proceedings of the Komi Science Centre of the Ural Division of the Russian Academy of Sciences  
Аннотация Дан краткий обзор необычных свойств предкристаллизационных кластеров, названных кватаронами и рассматриваемых как особая форма атомно-молекулярной организации вещества на наноуровне (новое фазовое состояние). Кватароны не являются зародышами новой фазы, это -частицы особой протофазы, которые лишь при определенных условиях трансформируются в протоминералы, в кристаллические зародыши или иные типы наночастиц. Динамическая структура, флуктуация внешней поверхности, осциллирующий характер
more » ... ряда связей между атомами, присущий им жидкостно-твердофазный дуализм, относятся к числу необычных свойств кватаронов, которые отличают их от обычных энергетически минимизированных и пространственно оптимизированных «классических» кластеров. Для дальнейшего понимания необычных свойств кватаронов необходимы эксперименты с использованием рентгеновского лазера на свободных электронах с in situ наблюдением за процессами их образования, эволюции и трансформации в различных условиях. Ключевые слова: предкристаллизационные кластеры, кватароны, рост кристаллов Abstract A brief overview of the unusual properties of precrystallization clusters called quatarons, which are considered as a special form (new state) of the atomic-molecular organization of matter at the nanoscale, is given. We predicted the formation of such special particles -quatarons -in 1998. Even then, we noted that quatarons are not nuclei of a new phase. These are particles of a peculiar protophase, which, under certain conditions, transform into protominerals, crystalline nuclei, or other types of nanoparticles. Quatarons have a number of unusual properties. They have no phase boundaries in the usual macroscopic sense. Their morphology cannot be predicted due to their lack of structure. The dynamic structure, the fluctuation of the outer surface, the oscillating character of a number of bonds between atoms distinguish quatarons from ordinary energetically minimized and spatially optimized "classical" clusters. The liquid-solid-phase dualism inherent in quatarons and the associated "polymorphism", open the way for their structural evolution. The crystallogenetic significance of quatarons is that they are ideally suited for the role of crystal-forming particles. However, quatarons are not actually building units, since growth is not carried out by their sequential stacking. In contrast to atomic (Kossel) or microblock (Balarev) mechanisms, the quataron growth of crystals involves a stage of adaptation of the quataron to the crystal structure. For further development of ideas about the unusual properties of quatarons, experiments using a free-electron
doi:10.19110/1994-5655-2020-6-21-27 fatcat:irl4dyfomba3rpvnd4hi52rkci