非晶質查看源代码讨论查看历史
非晶質（英語：Amorphous solid），在凝聚態物理和材料科學中，表無定形的或非結晶固體是固體缺少該長程有序是一個的特性晶體。在一些較早的書中，該術語與玻璃同義使用。如今，“玻璃狀固體”或“無定形固體”被認為是最重要的概念，而玻璃則是更特殊的情況：玻璃是顯示出玻璃化轉變的無定形固體。[1]聚合物通常是無定形的。其他類型的無定形固體包括凝膠，薄膜和納米結構材料，例如玻璃。
概述
基本結構
非晶材料具有由相互連接的結構塊製成的內部結構。這些嵌段可以類似於在相同化合物的相應結晶相中發現的基本結構單元。[2]材料是液體還是固體主要取決於其基本結構單元之間的連通性，因此，固體的特徵在於高度的連通性，而流體中的結構性嵌段具有較低的連通性。[3]
廣泛用於製藥業
在製藥工業中，由於無定形相的高溶解度，無定形藥物的生物利用度高於其結晶對應物。此外，某些化合物可能會以其無定形形式在體內發生沉澱，如果一起給藥，它們會降低彼此的生物利用度。[4][5]
奈米結構材料
由於化學鍵的本質，甚至無定形材料在原子長度尺度上也具有一些短程有序。此外，在非常小的晶體中，很大一部分原子是晶體。表面的鬆弛和界面效應使原子位置變形，從而降低了結構順序。即使是最先進的結構表徵技術，例如X射線衍射和透射電子顯微鏡，也難以在這些長度尺度上區分非晶和晶體結構。
非晶薄膜
非晶相是薄膜的重要組成部分，它們是沉積在基板上的幾奈米到幾十微米厚的固體層。開發了所謂的結構區模型，以描述薄膜的微結構和陶瓷作為同源溫度 T h的函數，該同源溫度T h是沉積溫度與熔化溫度的比率。[6]根據這些模型，非晶相出現的必要（但不充分）條件是T h必須小於0.3，即沉積溫度必須低於熔化溫度的30％。對於更高的值，沉積的原子種類的表面擴散將允許形成具有長程原子序的微晶。
研究
關於它們的應用，非晶金屬層在Buckel和Hilsch 發現非晶金屬中的超導性中起著重要作用。[7]非晶態金屬（包括非晶態金屬薄膜）的超導性現在被認為是由於聲子介導的庫珀配對，並且結構紊亂的作用可以基於超導性的強耦合Eliashberg理論而合理化。[8]如今，由TiO 2，SiO 2，Ta 2 O 5製成的光學塗層等等，並且它們的組合在大多數情況下由這些化合物的無定形相組成。對作為氣體分離膜層的非晶態薄膜進行了大量研究。[9]技術上最重要的非晶薄膜很可能由在金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的導電通道上方用作隔離器的幾奈米SiO 2薄層表示。同樣，氫化非晶矽，簡稱a-Si：H，對薄膜太陽能電池具有技術意義。如果是a-Si：H，則矽原子之間缺少的長程有序部分地由百分比範圍內的氫的存在引起。
有趣現象
非晶相的出現被證明是研究薄膜生長特別感興趣的現象。[10]值得注意的是，通常使用多晶膜的生長方法，並在其之前形成初始非晶層，該非晶層的厚度僅為幾納米。研究最多的例子是薄的多晶矽薄膜，例如未取向的分子。在許多研究中觀察到初始非晶層。楔形多晶體通過透射電子顯微鏡鑑定僅在非晶相超過一定厚度後才能從非晶相中生長出來，非晶相的精確值取決於沉積溫度，背景壓力和各種其他工藝參數。該現像已在奧斯特瓦爾德的階段法則的框架中得到了解釋，該法則預測了相的形成隨著凝結時間的增加而趨於穩定。[11]對這種現象的實驗研究需要清晰定義基板表面及其污染物密度等狀態，然後在該狀態下沉積薄膜。
視頻
參考資料
- ↑ J. Zarzycki：韋爾（Les verres）et l'étatvitreux。巴黎：馬森1982年
- ↑ 非晶相和結晶相之間的相似性：TiO 2的情況”J.物理 化學 來吧
- ↑ 無序氧化物體系中的連接性和玻璃化轉變”J.非晶體 固體
- ↑ pH誘導的弱鹼性化合物的沉澱行為：使用電位滴定法確定其過飽和程度和持續時間，並將其與固態性質相關聯藥物研究
- ↑ 無定形藥物製劑的最新進展先進的藥物遞送審查
- ↑ 設備的幾何形狀和沈積條件對厚濺射鍍膜的結構和形貌的影響J.瓦克/科學/技術
- ↑ 超視距和廣角中子Zinn-Wismut-LegierungenZ.物理學
- ↑ 強耦合非晶材料中超導的有效理論（PDF）物理評論B
- ↑ 用於氣體分離的高選擇性，高通量矽膠膜科學
- ↑ 非晶碳化鉻薄膜的電子結構和化學鍵合J.物理凝結/事項
- ↑ 薄膜生長過程中的非晶晶體相變：微晶矽的情況（PDF）物理版本B