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晶体与非晶体
硅业在线 | 来源:硅业在线 浏览次数:1389 发布时间:2006年6月13日
摘要:

 


  大家知道,物质有三种聚集态:气体、液体和固体。但是,你知道根据其内部构造特点,固体又可分为几类吗?可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。准晶体是最近十几年来,由人工合成并被人们认识的一类固体。仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。一块加工过的水晶晶体与同样形状的玻璃(非晶体)外观上几乎看不出任何区别。同样,一层金属薄膜(通常是晶体)与一层准晶体金属膜从外观上也看不出差异。那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。 

  X光技术诞生以后,很快就被科学家用于固态物质的鉴定。如果利用X光技术对固体进行结构分析,很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。 

  晶体不仅在合适的条件下可以自发地表现出面平棱直的规则几何外形,而且其内部原子的排列更是十分规整严格、长程有序,比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个原子沿某方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。而玻璃(及其他非晶体如石蜡、沥青、塑料等)内部原子的排列则是杂乱无章、长程无序的。准晶体是最近发现的一类新物质,其内部原子排列既不同于晶体,也不同于非晶体。 

  由于物质内部原子排列的这种明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差别。例如,晶体有固定的熔点,物理性质(力学、光学、电学及磁学性质等)表现出各向异性。而玻璃及其他非晶体(亦称为无定形体)则没有固定的熔点,物理性质方面则表现为各向同性。 

  自然界中的绝大多数矿石都是晶体,就连地上的泥土沙石也是晶体,冬天的冰雪是晶体,日常见到的各种金属制品亦属晶体。可见晶体并不陌生,它就在我们的日常生活中。 

  人们通过长期认识世界、改造世界的实践活动,逐渐发现了自然界中各种矿物的形成规律,并研究出了许许多多合成人工晶体的方法和设备。现在,人们既可以从水溶液中获得单晶体,也可以在数千度的高温下培养出各种功能晶体(如半导体晶体、激光晶体等);既可以生产出重达数吨的大块单晶,也可研制出细如发丝的纤维晶体,以及只有几十个原子层厚的薄膜材料。五光十色丰富多彩的人工晶体已悄悄地进入了我们的生活,并在各个高新技术领域大显神通。 (转自阿里巴巴商人社区)

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