第3章 非晶态材料的基本概念
晶态和非晶态的概念
晶态和非晶态的概念
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晶态与非晶态是描述物质性质的重要概念，它们有着鲜明的区别。
首先，晶态是由晶体单胞内的微粒有序排列而成的构造形式。
晶体的形状有块状、柱状、针状等，它们都是由一定的晶格构成的，晶体中的微粒完全相等，极为规则及密度均匀。
比如，锰矿电学元件里面最常见的锰矿就是有晶态状态出现。
非晶态是杂质物质构成的复合形式，微粒粒径而且形状差异较大，它们排列不规则，同一种物质的穿插也比较严重，如熔体金属、放射性材料、多维定向晶非晶体、核复合材料等都属于非晶态。
非晶态材料的性质会沿着结构的方向受到显著的影响，比如，非晶合金陶瓷等在其微观结构方向上特有的性能使得它们在工程应用中有更强的使用性能。
总之，晶态与非晶态是我们描述物质性质的重要参照概念，具有明显的区别，晶态下物质的微粒有序排列密度均匀，而非晶态下的物质的复合性质，微粒大小及形状不一，排列不规则，同一物质的穿插也比较严重。
因此，晶态与非晶态的概念在我们描述物质性质上拥有十分重要的意义。
非晶态
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非晶态
固态物质原子的排列所具有的近程有序、长程无序的状态
目录
01 的形成
03 结构的表征
02 转变 04 合金
基本信息
非晶态，是指固态物质原子的排列所具有的近程有序、长程无序的状态。对晶体，原子在空间按一定规律作 周期性排列，是高度有序的结构，这种有序结构原则上不受空间区域的限制，故晶体的有序结构称为长程有序。 具有长程有序特点的晶体，宏观上常表现为物理性质（力学的、热学的、电磁学的和光学的）随方向而变，称为 各向异性，熔解时有一定的熔解温度并吸收熔解潜热。
下面描绘了气体、液体、非晶体和晶体典型的径向分布函数RDF图。气体分子完全无序，因此当R>R0时，其 g（R）恒等于1；液体与非晶体的RDF类似，它们都是长程无序而短程有序的，但液体的RDF的峰值明显降低，峰 宽展宽，曲线更加平滑，缺乏非晶体的某些细节。而晶体的RDF为很窄的峰，表明晶体中原子的有序排列。
图1不同状态时材料性能随温度的变化非晶态可由气相、液相快冷形成，也可在固态直接形成（如离子注入、 高能离子轰击、高能球磨、电化学或化学沉积、固相反应等）。
普通玻璃的形成方法，是将原料经过高温熔融形成熔体，然后将熔体进行过冷（急冷）固化变为玻璃体。一 般的冷却速度无法将金属和合金熔体转化为非晶态，必须采用特殊的制备方法，冷却速度要达到极快使它来不及 结晶而形成非晶态。纯金属形成非晶态的冷却速率为1010K/s以上，合金形成非晶态的冷却速率为106K/s以上。 20世纪70年代以后，人们开始采用熔体旋淬急冷方法（Melt Spinning）制备非晶条带，即将高温熔体喷射到高 速旋转的冷却辊上，熔体以每秒百万摄氏度的速度迅速冷却，以致金属中的原子来不及重新排列，杂乱无章的结 构被冻结，这样就形成了非晶态合金。
3-非晶态合金
四、非晶态合金的制备
1、气态急冷法： 气态急冷法一般称为气相沉积
法(PVD和CVD)，PVD主要包括溅
射法和蒸发法，这两种方法都在真 空中进行。 • 溅射法是通过在电场中加速的粒子 轰击用母材制成的靶（阴极)，使被
激发的物质脱离母材而沉积在用液
氮冷却的基板表面上而形成非晶态 薄膜。
• 蒸发法是将合金母材加热汽化，所产生的蒸汽沉积在冷却的 基板上而形成非晶薄膜。这两种方法制得的非晶材料只能是 小片的薄膜，不能进行工业生产,但由于其可制成非晶范围 较宽，因而可用于研究。
造技术，便能制备出大尺寸的非晶合金.
• 进入新世纪以来，人们继续努力寻找各种具有高非晶形成能力和优异 性能的大块非晶合金。先后己有Cu基、Pr基和Co基等新型大块非晶合 金被开发出。
二、非晶态材料结构的主要特征
1.短程有序，长程无序性（乱中有序性） 晶体结构：原子排列是长程有序的，即沿着每个 点阵直线的方向，原子有规则地重复出现（晶体结 构的周期性） 非晶态结构：原子排列没有周期性，即原子的排 列从总体上是无规则的（长程无序），但是，近邻 原子的排列是有一定规律的（短程有序）
“非晶态”含义的英语表达：
Non-crystalline（非结晶状态的）； Amorphous（无定形的）
非晶合金发展及研究现状
• 1934年，德国人克雷默采用蒸发沉积法制备出非晶态合金。 • 1950年，布伦纳用电沉积法制备出了Ni－P非晶态合金。 • 1960年，DUWEZ等人从熔融金属急冷制成了金属玻璃并开 始进行研究。
时呈整体屈服而不是局部屈服，具有很高的屈服强度。
Deformation characteristics of metallic glass
一些非晶态合金的力学性能
材料物理学中的非晶态材料
材料物理学中的非晶态材料随着科技的发展，人们对材料的要求也越来越高，不仅需要材料具备好的物理性能和化学性能，还需要材料能够适应更多的应用场景。
在这些对材料要求越来越高的情况下，非晶态材料应运而生。
非晶态材料是一种介于晶态和液态之间的材料，具有独特的物理性质和化学性质。
非晶态材料是如何形成的？非晶态材料是如何形成的？对此，科学家进行了深入的探究。
首先，晶态材料是由原子或离子按照一定的规则排列而成的，而非晶态材料则是由原子或离子不规则地排列而成的，可以将其看作是一个三维的镜子迷宫。
这种不规则排列的原子或离子之间的距离和角度是随意的，因此，在非晶态材料中，不会出现六角形或立方体等对称的晶体结构，而是出现了非常多的不规则共面和非周期性行为。
接下来还有一个问题：为什么会出现非晶态材料呢？其实，晶体材料和非晶态材料都是由原子或离子构成的，只不过晶体材料中原子或离子有着相同的排列方式，于是它们就能够组成一个有序的晶体结构；而非晶态材料中，原子或离子的排列方式为无序状态，这使得原子或离子相互之间缺乏了规则性的空间限制，使其能够随着温度或压力的变化而自由运动和重排，形成连续的非晶态材料。
非晶态材料的性质及应用现在，我们已经了解了非晶态材料的形成过程，接着，我们来看一下非晶态材料具有哪些独特的物理性质和化学性质，以及它是如何得到广泛应用的。
非晶态材料最明显的特征就是它的硬度、击穿强度和模量都比晶态材料高。
这是因为，非晶态材料表面周围的原子或离子是随机排列的，使得其表面更加平滑，从而提高硬度和延展性。
非晶态材料同时还具有优异的导电和导热性能，这一点使得非晶态材料可以在电子工业和铁磁材料领域得到广泛应用。
此外，非晶态材料的化学稳定性也非常高，这一点使得它在制备各种化学材料时更具可塑性。
例如，在医学领域，非晶态材料可以作为骨移植的基础，还可以作为电子元器件、金属或塑料表面涂层以及飞行器材料中的耐热材料等，得到广泛的应用。
第3章 非晶态材料的基本概念
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3.1.3 非晶态材料的特性
1. 高强度、高韧性
许多非晶态金属玻璃带，即使将它们对折，也不会产 生裂纹。 对于金属材料，通常是高强度、高硬度而较脆，然而 金属玻璃是两者兼顾，不仅强度高、硬度高，而且韧 性也较好。
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• 此外，镧系稀土金属和后过渡金属组成的二元系的共
晶点也很低，在共晶成分附近也能获得非晶态，其中
多数是富稀土合金，如 La-Au18-26, La78Ni22, Gd-Fe3250, Er68Fe32, Gd-Co40-50……
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(3) IIA族金属的二元或多元合金
• Ca-Al12.5-47.5, Ca-Cu12.6-62.5, Ca-Pd, Mg-In25-32, Be-Zr50-70, Sr70Ge30, Sr70Mg30……这类合金形成 非晶态的成分范围非常广。
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❖ 其他的金属玻璃和镍基、钴基非晶态合金也都有 极佳的抗腐蚀能力。
❖ 利用非晶态合金几乎完全不受腐蚀的优点，可以 制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分 离介质及化学工业的催化剂，目前都以及达到了 实用阶段。
1. 非晶态合金 2. 非晶态半导体材料 3. 非晶态超导体 4. 非晶态高分子材料 5. 非晶态玻璃
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1. 非晶态合金
❖ 非晶态合金也叫金属玻璃，它既有金属和玻璃的优 点, 又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎, 没有延 展性。金属玻璃的强度却高于钢, 硬度超过高硬工具 钢, 且具有一定的韧性和刚性, 所以, 人们赞扬金属玻 璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。
非晶态材料的研究及其应用
非晶态材料的研究及其应用在材料科学和工程领域中，非晶态材料被认为是一种非常重要的材料，因为它们具有比晶态材料更优异的物理、化学和电学性质。
尽管非晶态材料的研究历史很长，但在最近的几十年中，这种材料的研究和应用得到了进一步的发展和应用。
本文将介绍非晶态材料的研究和应用，以及其在生活和工业中的应用。
一、什么是非晶态材料？非晶态材料是指没有长期秩序结构的固体材料，而是具有高度局域化的结构和成分的固体材料。
与晶态材料相比，非晶态材料的组成更加随机，并且具有较高的玻璃转变温度和非常好的机械性能。
现在，非晶态材料已经广泛应用于电器、电视、车身等领域，以及物理和化学领域的研究中。
二、非晶态材料的特性非晶态材料具有许多优良的物理和化学性质，从而使它们成为各种科技领域中的热点材料。
非晶态材料具有以下特点：1. 非晶态材料具有良好的力学和热学性质：非晶态材料的组成比例并不受限制，因此比其他材料具有更高的动态范围和更高的热稳定性。
2. 非晶态材料比晶态材料具有更好的光学性质：由于非晶态材料具有非常高的原子间隙，因此可以在材料的表面形成非常光滑的表面，并且可以使材料的透明度达到极高的程度。
因此非晶态材料在光电器件和光学仪器方面已经得到广泛的应用。
3. 非晶态材料具有更好的化学惰性：由于非晶态材料的结构在化学和电学特性上更加随机，因此具有更好的化学惰性。
这使得非晶态材料在某些化学和生物领域中得到了广泛的应用，例如在医学领域中，非晶态材料可以用于制造人工心脏瓣膜和其他植入物。
三、非晶态材料的应用在许多领域中，非晶态材料的应用已经成为热门话题。
从电器到航空航天技术，以及从医学使用到军事工业，非晶态材料已经开始成为这类应用领域的有前途的选择。
1. 电子非晶态材料在电子领域中具有重要作用。
例如，非晶态材料可用于制造高性能电池，具有更长的寿命和更高的能量密度。
此外，非晶态材料还可用于制造显示器、计算机芯片和半导体器件等。
2. 航空航天技术在航空航天技术领域中，非晶态材料具有重要应用。
非晶态材料的性能及其制备方法
非晶态材料的性能及其制备方法随着现代科技的不断发展，材料科学与技术作为其重要的组成部分，已经成为现代社会中的一个重要领域。
在这个领域中，非晶态材料成为一种备受青睐的新兴材料，因为这种材料在物理性能和化学性能等方面都具有独特的优势。
本文将从非晶态材料的定义、性能以及其制备方法等方面进行阐述。
非晶态材料的定义非晶态材料是一种没有晶体结构的材料，其原子排列没有长程周期性，只有短程有序。
非晶态材料由于没有晶格缺陷，因此具有很高的密度和均匀性，这使得非晶态材料在热力学和力学性能方面具有优越性。
同时，非晶态材料还具有空间恒定性和同质性。
非晶态材料的性能非晶态材料最突出的性能之一是其高硬度和强度。
这些性能将非晶态材料与其他材料区分开来，并使其对一些应用具有特殊的吸引力。
此外，非晶态材料的塑性形变是非常小的，这使其适用于制作需要高稳定性和精度的器件。
同样，由于非晶态材料的电阻率非常低，因此它们在电子学领域中的应用越来越广泛。
非晶态材料制备方法先进的生产技术使得非晶态材料得以精确制备。
下面介绍两种主要的制备方法。
1. 快速凝固法快速凝固法是制备非晶态材料最基本的方法之一，它通过强制将材料从液态转变为固态，使材料的结构出现非晶态。
快速凝固法主要分为液滴法和薄膜法两种方法。
液滴法是将熔融金属放置于无氧气氛中，然后从高处滴下，冷却成为小球形状。
薄膜法是将液态金属放置于惰性气体环境中，然后将其薄膜化并瞬间冷却。
2. 溅射法溅射法是通过向物质提供能量，使得大分子组成材料从靶上解离并产生气体，然后在基板上成膜而形成非晶态材料。
溅射材料可以是单纯元素材料，也可以是成分比较复杂的化合物材料。
溅射法制备非晶态材料具有高效性和准确性，而且可以构成多层结构，因此在材料研究领域中具有广泛应用。
总之，非晶态材料在现代材料科学中的应用越来越广泛，其高硬度、强度和良好的化学稳定性等性能可以为电子器件、化学传感器、光学设备等领域的应用提供支持。
非晶态材料的物理和化学性质
非晶态材料的物理和化学性质非晶态材料是一类特殊的材料，其结构并不像晶态材料那样有序排列，而是一种无序的、非周期性的结构。
非晶态材料由于其独特的结构和性质，被广泛应用于许多领域，如电子、能源、航空航天和医疗等领域。
本文将从物理和化学两个方面介绍非晶态材料的性质。
物理性质1. 密度非晶态材料与晶态材料相比，其密度较高。
这主要是由于非晶态材料的原子间距较短，相邻原子距离较小导致的。
比如，非晶态金属玻璃（BMG）的密度通常比同种金属的晶态高5%至10%。
2. 基本磁性质非晶态材料的磁性质以及磁学行为的研究是材料物理学领域的研究热点。
非晶态材料中，由于原子之间的无序性，电子的自旋在空间分布上也呈现出无规律性分布，因此对磁性有着显著的影响。
例如，磁记忆合金等材料，使用在高灵敏度磁传感器中，能够反应非常细微的磁场变化。
3. 超导性质非晶态材料中存在一种二维超导现象，即由于层状结构中的原子无序排列，可以造成电子在横向进行导电的过程中，发生了一些特殊的效应。
这种超导性质的出现极大地改变了超导体研究的现状，不仅对物理学领域有很大的作用，还对制造医疗、能源学等领域具有重要的实际应用价值。
4. 弹性性质非晶态材料核心构造过程所产生的氧化、固化以及空气中的各类设计使其微观数量水平的结构和性质变得更为坚韧，耐用，兼具弹性特性。
对一些板和杆类制品而言，这种高弹性性能成为所以具有很强的优势。
化学性质1. 相对于晶体材料，更容易形成玻璃在材料工业生产中，有时需要一定形状和尺寸改变的材料，然而这些晶体材料生产出来之后不容易改变其尺寸或形状，这时就需要非晶态材料。
非晶态材料不像晶体材料那样有序排列，因此在其加热制造过程中，形成一定的好处。
特别是高分子塑料玻璃，尤其适合这种特殊性质，并成为制造玻璃器皿和仪器的首选材料。
2. 优异的表面活性和吸附性能非晶态材料在物理结构上具有许多规则性，其中一个最显着的特征是不对称性因素，例如吸附能和界面能等都常常有小而重要的变化。
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• 合金中类金属元素的一般含量为 13x%~25x%, x 表 示摩尔分数
• 如果在二元合金系的基础上加一种或多种类金属元 素，或过渡族元素来部分替代，则可形成三元或多 元非晶态合金。研究发现，多元非晶态合金的形成 更容易 。
(2) 前过渡金属-后过渡金属系 (TE-TL) • 后过渡金属元素也可用 IB 族贵金属代替，由于前过
3.1.3 非晶态材料的特性
1. 高强度、高韧性
许多非晶态金属玻璃带，即使将它们对折，也不会产 生裂纹。 对于金属材料，通常是高强度、高硬度而较脆，然而 金属玻璃是两者兼顾，不仅强度高、硬度高，而且韧 性也较好。
非晶态合金的硬度、抗拉强度很高，抗疲劳性也很
强，非常适用于承受交变大载荷的应用领域。
4. 非晶态高分子材料
早在 20 世纪 50 年代，希恩等人在晶态聚合物的 X 射线衍射图中就曾发现过非晶态高分子聚合物 的弥散环。这些实际的结构介于有序和无序之间 ，被认为是结晶不好或部分结构有序。
许多高聚物塑料和组成人体的主要生命物质以及液 晶都属于这一范畴。如特定结构的聚丙烯表现为非晶 态。
3. 非晶态超导体
关于非晶态超导材料的研究可以追溯到 20 世纪 50 年代，当时有两位德国科学家发现在液氮冷却的 衬底上蒸发得到的非晶态 Bi 和 Ga 膜具有超导性 ，临界温度分别为 6.1 K 和 8.4 K。但它们升温到 20~30 K 时就发生晶化，故在室温下无法保持为非 晶态，这就给这些材料的进一步研究和应用带来 了困难。
聚集态。它不像晶态物质那样具有完善的短程和
远程有序，而是不存在长程有序，仅具有短程有
序。也就是说，在很小的范围内，如几个原子构
成的小集团，原子的排列具有一定的规则。
“短程有序”是非晶态固体的基本特征之一。
3. 固体材料的几个层次：单晶体、多晶体、微晶体和 非晶体 单晶是指结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律 地、周期性地排列。即在完美的单晶体中，原子 在整块材料中的排列都是规则有序的: 短程有序和 长程有序 。
金属玻璃具有光泽，可以弯曲，外观上和普通金属 材料没任何区别，但金属玻璃中原子的排列杂乱， 因而赋予了它一些列全新的特性。
金属璃水果盘
迄今发现的能形成非晶态的合金有数百种，目前研 究较多、有一定使用价值的非晶态合金有三大类：
(1) 后过渡金属-类金属系 (TL-M) 前过渡金属与后过渡金属是依据 d 轨道电子数的多少 来区分的。
玻璃态的凝聚固态—非晶态固体。
非晶态固体的分子像在液体中一样，以相同的紧压
程度一个挨着一个的无序堆积。
不同的是，在液体中的分子容易滑动，粘滞系数很
小，当液体变稠时，分子滑动变得更困难，最后在
非晶态固体中，分子基本上不能再滑动，具有固体
的形状和很大的刚硬性。
2. 有长程有序和短程有序
非晶态物质是介于晶体和液体之间有序度的一种
从材料学的分类角度分析，非晶态材料的品种很多，主 要包括：
1. 非晶态合金 2. 非晶态半导体材料 3. 非晶态超导体 4. 非晶态高分子材料
5. 非晶态玻璃
1. 非晶态合金
非晶态合金也叫金属玻璃，它既有金属和玻璃的优
点, 又克服了它们各自的弊病。如玻璃易碎, 没有延
展性。金属玻璃的强度却高于钢, 硬度超过高硬工具 钢, 且具有一定的韧性和刚性, 所以, 人们赞扬金属玻 璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。
1975 年以后，有人用液体金属急冷法制备了多种 具有超导电性的非晶态合金，其临界温度，临界 磁场及临界电流密度比较高，因而开辟了非晶超 导电材料的应用领域。
目前已经用快速淬火法制备了多种具有超导电性 的非晶态材料：
一类是由周期表中左侧的过渡金属（ La ， Zr ， Nb ）和右侧的过渡金属（ Au，Pd， Rh， Ni）组成的金 属-金属系合金； 另一类是含有类金属元素（P，B，Si，C，Ge）的 金属-类金属系合金。
(3) IIA族金属的二元或多元合金
• Ca-Al12.5-47.5, Ca-Cu12.6-62.5, Ca-Pd, Mg-In25-32, Be-Zr50-70, Sr70Ge30, Sr70Mg30……这类合金形成 非晶态的成分范围非常广。
除三大合金之外，还有一些以 Th(钍）, Np(镎), Pu( 钚) 等锕系金属为基的非晶态合金
非晶体材料具有其十分优越的价值，应用范围 十分广泛：
非晶铁合金作为良好的电磁吸波剂，用于隐身技 术的研究领域； 某些非晶合金具有良好的催化性能，已被开发用 来制备工业催化剂； 非晶硅和非晶半导体材料在太阳能电池和光电器 件方面广泛应用……
3.1 非晶态材料的基本概念和基本性质
重点：
制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分
离介质及化学工业的催化剂，目前都以及达到了
实用阶段。
3. 软磁特性
是指磁导率和饱和磁感应强度高，矫顽力和损耗低。
目前使用的软磁材料主要有硅钢、铁 - 镍坡莫合金 及铁氧体，都是结晶材料，具有磁各向异性而互相 干扰，结果使磁导率下降。 而非晶态合金中没有晶粒，不存在磁各向异性，磁 特性软。
要理解多晶这个概念首先要理解“晶粒”，从液
态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这 个过程叫晶粒的成核长大。晶粒内分子、原子都 是有规则地排列的，所以一个晶粒就是单晶。英 文晶粒用Grain 表示 。
多个晶粒，每个晶粒的大小和形状不同 ,而且取向
也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是
•目前比较成熟的非晶态软磁合金主要有铁基、 铁-镍基和钴基三大类。
•铁基和铁 - 镍基软磁合金的饱和磁感应强度高 ，可代替硅片使用。
•具有高磁导率的非晶态合金可以代替坡莫合金制作各
种电子器件，特别是用于可弯曲的磁屏蔽。 •非晶态合金还可以用于工业织布机编织成帘布而不必 退火，而且磁特性在使用过程中不会发生蜕化。 •钴基非晶态合金不仅初始导磁率高、电阻率高，而且
磁致伸缩接近于零，是制作磁头的理想材料。特别是
非晶态合金的硬度高，耐磨性好，使用寿命长，适合 作非晶态磁头。
这两类半导体材料的应用潜力很大，可以制成
各种微电子器件，有许多已经商品化。
其他的非晶态半导体如非晶态 III-V A族化合
物也在积极的研究之中，但大多数尚处于实验
室研究初期。
此外，还有一类重要的半导体材料—玻璃半导体
硫属非晶态半导体通过加热-冷却过程发生晶体 -非晶态 的可逆转变，故又有玻璃半导体之称。
非晶态材料在微观结构上的基本特征： (1)只存在小区间范围内的短程序，在近程或次近邻的 原子间的键合（如配位数、原子间距、键角、键长 等）具有某种规律性，但没有长程序；
(2)非晶态材料的 X-射线衍射花样是有较宽的晕和弥散 的环组成，没有表征结晶态特征的任何斑点和条纹， 用电子显微镜也看不到晶粒间界、晶格缺陷等形成 的衍衬反差；
所谓前过渡金属是指d电子数较少（一般不超过5个）
的过渡金属，如Sc、V、Ti、Zr 和 Cr等；
后过渡金属是那些d电子比较多的过渡金属，如Mn、
Fe、Co、Ni、Cu和Zn等。
• 后过渡金属元素包括 VIIB 族, VIII族，和 IB 族贵 金属。 • 类金属元素包括 B,C, N, Si, P, Ge, As, Te, Se, Sb 等 • Pd80Si20, Ni80P20, Au75Si25……
5. 非晶体玻璃
玻璃是非晶态固态中的一种，玻璃中的原子不像晶
体那样在空间作远程有序排列，而近似于液体，一
样具有近程有序排列，玻璃像固体一样能保持一定
的外形，而不像液体那样在自重作用下流动。
常见的非晶态玻璃 (P63): 石英玻璃 钠钙硅玻璃 硼酸盐玻璃 其他氧化物玻璃（铝酸盐玻璃、铝硼酸盐玻璃、 铍酸盐玻璃，矾酸盐玻璃）
多晶。
人们习惯把小尺度晶粒叫微晶。
在多晶体中，只有在晶粒内部，原子的排列才是
有序的，而多晶体中的晶粒尺寸通常比微晶体中
的更大一些，用一般的镜像显微镜甚至肉眼都可 以看到晶粒和晶界。 非晶是无规则排列，无周期、无对称特征，原子 排列无序，非晶没有晶粒，也就没有晶界。非晶 体不具有长程有序。
•Np-Ga30-40, Pu-Ni12-30……
2. 非晶态半导体材料
非晶态半导体材料范围十分广泛，研究最多的 有两类：
一类是四面体配置的非晶态半导体，例如非 晶 Si 和 Ge，属于 IVA 族的半导体元素 另一类是硫系非晶态半导体，例如 S，Se，Te 等 ， 包 括 二 元 系 的 As2Se3 和 多 元 系 的 As81Se21Ge80Te18，As30Te43Si12Ge10等。
非晶衍射花样
(3)当温度升高时，在某个很窄的温度区间，会发生明 显的结构相变，因而它是一种亚稳相。
由于人们最为熟悉的玻璃是非晶态，所以也把非晶
态称作无定形体或玻璃体 (Amorphous or Glassy States)。 因此非晶体金属也称为金属玻璃。
3.1.2 非晶态材料的分类
到目前为止，人们已经发现了多种非晶态材料，发 展了多种方法与技术来制备各类非晶态材料。 从广泛意义上讲，非晶态材料包括普通的低分子非 晶态材料、传统的氧化物和非氧化物玻璃、非晶态 高分子聚合物等。
第三章 非晶态材料的制备
非晶态材料的发展历程
非晶态材料具有悠久的使用历史，早在二千多年以 前，我们的祖先就开始使用玻璃和陶釉。
1947 年 A. Brenner 等人用电解和化学沉积方法获得 Ni-P、Co-P 等非晶态薄膜用作金属保护层。
1958 年召开了第一次非晶态固体国际会议，1960年 从液态骤冷获得金-硅（Au79Si80）非晶态合金，开创 了非晶态合金研发新纪元。 此后一系列“金属玻璃”被开发出来，几乎同时也 发展了非晶态理论模型， Mott-CFO 理论模型的奠 基者1977年获得诺贝尔物理学奖。