1984年，舍特曼在美國霍普金斯大學工作時發(fā)現(xiàn)了準晶，這種新的結(jié)構(gòu)因為缺少空間周期性而不是晶體，但又不像非晶體，準晶展現(xiàn)了完美的長程有序，這個事實給晶體學界帶來了巨大的沖擊，它對長程有序與周期性等價的基本概念提出了挑戰(zhàn)。

舍特曼發(fā)現(xiàn)了準晶體，這種材料具有的奇特結(jié)構(gòu)，推翻了晶體學已建立的概念。許多年以來，凝聚態(tài)物理學家們僅僅關(guān)心晶態(tài)的固體物質(zhì)。然而，在過去的幾十年，他們逐漸把注意力轉(zhuǎn)向“非晶”材料，如液體或非晶體，這些材料中的原子僅在短程有序，被稱為缺少“空間周期性”。

1984年，丹尼爾·舍特曼還在讀大學，一天，他照常走進實驗室。

在那之前的一個星期，舍特曼參加了一個考試。其中有一道題是這樣的：試證明沒有5次對稱軸的晶體。（附：現(xiàn)在認為的晶體只有1，2，3，4，6對稱軸的）

這是什么意思呢？比如說氯化鈉晶體。它的每一個鈉原子（更確切的說是鈉離子）周圍都有六個氯離子，同樣，每一個氯離子周圍都有六個鈉離子。如果我們“挖”出其中一個平面（實驗中是通過X衍射等方法辦到的），我們就會發(fā)現(xiàn)，把這個平面旋轉(zhuǎn)90°，180°，270°，360°都與原圖形一樣，所以說它屬于4對稱軸晶體。沒有5對稱軸是因為正五邊形不能單獨組成一個平面。

如果它有呢？好，假設(shè)我們這里有P，Q兩個原子，根據(jù)晶體定義，兩個原子之間距離一定是一樣的。那么我們分別以P和Q為圓心，以PQ長為半徑（設(shè)為r）畫弧，我們可以得到兩個圓。因為這個晶體需要5對稱軸，所以做出兩個圓以后，我們將圓形周長五等分，就會得到新的八個點，理論上的五對稱軸晶體原子排布就是這樣的。結(jié)果，我們會發(fā)現(xiàn)，其中有兩隊原子中間距離小于r，這就與晶體定義不符了，所以5對稱軸晶體不存在。

這天早上，他進入實驗室，將鋁和錳共熔成合金然后迅速冷卻，之后它把的分子結(jié)構(gòu)用儀器測了出來，但是結(jié)果使他非常吃驚，它發(fā)現(xiàn)這種分子很不規(guī)則。再一數(shù)，發(fā)現(xiàn)每個原子周圍居然有十個原子！

這絕對錯了，舍特曼想。

于是，他又數(shù)了數(shù)，，一，二，三，四，五，六，七，八，九，十，沒問題，十個！

這不符合晶體原則，可它又不能不算晶體啊。他經(jīng)過進一步研究發(fā)現(xiàn)，中心原子與第一層原子的距離，第一層原子與第二層原子的距離，第二層原子與第三層原子的距離……這些數(shù)據(jù)居然滿足斐波那契數(shù)列！乖乖，不是應(yīng)該相等嗎？！他懷著激動的心情把這些都紀錄在了他的本子上，并在本上畫出那個奇形怪狀的分子（PS：這個本子是他的私人本子，一般不給別人看的。他的習慣是每頁先紀錄心情，那一天是“SAD“）然后，他發(fā)表了一篇關(guān)于“準晶體”的論文。

他把這些都匯報給了他的“上司”，卻被批評一頓。上司甚至拿出一本晶體學基礎(chǔ)課本讓他好好看看，舍特曼十分失望，于是離開了他的團隊。正巧，他去了美國一個物理學家會議，結(jié)交了與他志同道合的一位法國物理學家和一個新團隊，他們最后組合起來研究，并與1984年又發(fā)表了一篇關(guān)于準晶體的稍微短一些的論文。

論文并不成功，許多人堅信原來的晶體觀念，拒不承認存在5對稱軸的“準晶體”。就連大物理學家泡利也公開反對。許多人見到名人反對，自然不愿承認。舍特曼受到很多人嘲笑、排擠。不過舍特曼等人并不氣餒，況且他們也有一些盟友。幾年后，隨著鋁，銅，鐵，鎵，鋨，稀土等合金的準晶體的不斷發(fā)現(xiàn)，以及泡利的去世，越來越多人開始支持準晶體理論。以至于國際化學界都修改了關(guān)于晶體的定義�；瘜W家們看待固體的方式也由此有了大改變。

2011年，他因發(fā)現(xiàn)準晶體榮獲諾貝爾化學獎。有人評論說：他開啟了晶體學新時代。作為一個不人云亦云的化學家，他完全配得上這些榮譽。

2012年5月，他與幾位諾獎獲得者來到西安，并做客高新一中，交大附中等學校做演講。

2012年5月16日，他在江蘇師范大學做學術(shù)報告，并被江蘇師范大學（原徐州師范大學）聘為校名譽教授。在做報告時舍特曼鼓勵聽取報告的學生們，做科研一定要嚴謹，要堅持真理。他說在他發(fā)現(xiàn)準單晶之前的很長時間里，不是沒有人發(fā)現(xiàn)準單晶，而是這些人不相信自己的發(fā)現(xiàn)，有些人不敢懷疑以前權(quán)威人士的觀點。報告結(jié)束后，舍特曼同其妻子，還有江蘇師范大學化學化工學院的學生楊龍廣一起參觀了徐州的龜山漢墓，在參觀過程中，舍特曼對中國古老建筑表現(xiàn)了極高的興趣，每遇到一座古建筑或一尊石雕塑，他都要細細的觀察，并力求弄明白它的歷史意義。我想這正是他能在自己的科研事業(yè)中取得極高成就的原因之一。