Связь между аморфным, жидким, кристаллическим и нанокристаллическим состоянием.

Твердые вещества могут быть в аморфном, кристаллическом и нанокристаллическом состоянии. Разница заключается в строении форм твердых веществ. Наиболее типичным является строение твердого вещества, которое является структурой дальнего порядка. Кристаллическая решетка в этом случае представляет собой пространственное кристаллическое расположение ионов в структуре.

Кристаллы вещества образуются из пара или растворов, расплавов, из веществ, находящихся в другом кристаллическом состоянии, или из аморфного состояния. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например переохлаждение жидкости или пересыщение пара. При этом возникает множество кристалликов, центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости или пара. Рост граней кристалла происходит по своему. Края незавершенных атомных слоев (ступеней) движутся при росте кристалла вдоль граней. Зависимость скорости роста приводит к разнообразию форм и структур кристалла. Кристаллы могут быть многогранными, пластинчатыми, игольчатыми, дендритами, и др. Положение каждого атома относительно другого в кристалле можно точно вычислить.

Жидкое состояние вещества сочетает черты твердого состояния (сохранение объемов) и газообразного (изменчивость формы). Для жидкости характерно: БП, малое различие кинетической энергии теплового движения молекул и их потенциальной энергии взаимодействия. Тепловое движение молекул жидкости состоит из колебаний около положений равновесия и сравнительно резких перескоков из одного положения равновесия в другое (текучесть). В случае жидкостей определить положение атома или молекулы бывает трудно. Если твердое кристаллическое вещество нагреть выше температуры плавления, то оно переходит в жидкое состояние, то есть из структуры ДП → в БП.

Аморфное состояние – это конденсированное состояние вещества, характеризующееся изотропией физических свойств, которое обусловлено неупорядоченным расположением атомов или молекул в отличие от кристаллического состояния. Переход из аморфного состояния в жидкое происходит постепенно (стекла, смолы, пластмассы).

Нанокристаллическое состояние представляет собой состояние вещества со структурой, представляющей собой нечто среднее между кристаллическим и аморфным состоянием (с одной стороны имеют кристаллическую решетку, а с другой стороны кристаллическая решетка по своим характеристикам отличается от типичной для массивных кристаллических образцов). Это проявляется в изменении межатомных расстояний, искажении, и изменении др параметров.