金属间玻璃形成体中的准晶形核

30年前准晶的发现挑战了我们对原子尺度有序性的理解。准晶具有长程取向有序性，但缺乏平移周期性。结构复杂但呈晶态的金属间化合物和（块体）金属玻璃代表了金属相中凝聚态物质的竞争状态，包括诸如q玻璃之类的奇特现象。在它们的结构解析以及识别控制其形成的因素方面已取得相当进展；相比之下，对它们之间相互关系的了解则较少。此外，跨越从原子到宏观尺度的研究也很稀缺。在此，我们报告了单个十次对称准晶籽晶的均匀形核及其连续生长为十重孪晶树枝状微结构的过程。采用静电悬浮技术对玻璃形成合金NiZr的过冷熔体进行处理，用高速相机观察单次结晶事件；对200个连续热循环的统计评估表明发生了均匀形核。在电子背散射衍射图中明显的孪晶树枝状微结构，源于本质上二维的十次准晶团簇的对称性破缺。我们的无畸变孪晶模型在保持其长程取向有序性的同时，融合了二元金属间化合物的常见结构类型、同类原子间距按黄金比例缩放以及类似叶序的螺旋生长。NiZr代表了连接准晶与多重孪晶结构的缺失环节，揭示了玻璃、晶体及其孪晶与准晶之间的中间有序状态。