АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ

 

АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ (от греч. amorphos - бесформенный), твёрдое состояние вещества, характеризующееся изотропией свойств и отсутствием точки плавления. При повышении температуры аморфное вещество размягчается и пере­ходит в жидкое состояние постепенно. Эти особенности обусловлены отсут­ствием у вещества в аморфном состояни строгой перио­дичности, присущей кристаллам, в расположении атомов, ионов, молекул и их групп на протяже­нии сотен и тысяч периодов. В то же время у вещества в аморфном состоянии существует согла­сованность в расположении соседних частиц (т. н. ближний порядок). С увеличением расстояния эта согла­сованность уменьшается и на расстоя­нии порядка нескольких постоянных решёт­ки исчезает (см. Дальний и ближний порядок). Ближний порядок характе­рен и для жидкостей, но в жидкости происходит интенсивный обмен мес­тами соседними частицами, затрудняю­щийся по мере возрастания вязкости. Поэтому можно твердое тело в аморфном состоянии рас­сматривать как переохлаждённую жидкость с очень высоким коэффициентом вязкости. Иногда понятие «аморфное состояние» обобщают на жидкость. При низких температурах термодина­мически устойчиво кристаллическое состояние. Однако процесс кристаллизации мо­жет потребовать много времени - молекулы должны успеть «выстро­иться». При низких температурах это время бывает очень большим, и кристаллическое сос­тояние практически не реализуется. Поэтому аморфное состояние образуется при быстром охлаждении расплава. Например, рас­плавляя кристаллический кварц и затем быстро охлаждая расплав, получают аморф­ное кварцевое стекло (см. Стеклообразное состояние). Однако даже очень быстрого охлаждения часто недостаточно для того, чтобы помешать об­разованию кристаллов. В результате этого большинство веществ не удаётся получить в аморфном состоянии. Тем не менее, в аморфном состоянии получен ряд металлов (см. Металли­ческие стёкла), в т. ч. обладающих магнитной упорядоченностью, а также полупроводники (см. Аморфные полупроводники). В природе аморфное состояние менее распростране­но, чем кристаллическое. В аморфном состоянии могут находиться опал, обсидиан, ян­тарь, смолы, битумы и полимеры. Структура аморфных полимеров ха­рактеризуется ближним порядком в расположении звеньев или сегментов макромолекул, быстро исчезающим по мере их удаления друг от друга.