Физическая энциклопедия - стеклообразное состояние

аморфное состояние в-ва, формирующееся при затвердевании переохлаждённого расплава. Обратимость перехода из С. с. в расплав и из расплава в С. с. (стеклование) явл. особенностью, к-рая отличает С. с. от др. аморфных состояний. Постепенное возрастание вязкости расплава препятствует кристаллизации в-ва, т.

е. переходу к термодинамически более устойчивому крист. состоянию с меньшей свободной энергией. Процесс стеклования характеризуется температурным интервалом. Переход в-ва из С. с. в кристаллическое явл. фазовым переходом I рода. В С. с. может находиться значит. число простых в-в (S, Se, As, Р); окислов (В2О3, SiO2, GeO2, As2O3, Sb2O3, FeO2, V2O5); водных р-ров Н2О2, H2SO4, H3PO4, HClO4, H2SeO4, H2CrO4, NH4OH, КОН, НСl, LiCl; халькогенидов ряда элементов (As, Ge, P); нек-рых галогенидов и карбонатов.

Многие из этих в-в составляют основу сложных по составу стёкол. В-во в С. с. представляет собой жёсткую систему атомов и ат. групп, преим. с ковалентной связью между ними. Дифракц. методы исследования (рентгеновский структурный анализ, электронография, нейтронография) позволяют определить упорядоченность в расположении соседних атомов в-в в С.

с. (ближний порядок, (см. ДАЛЬНИЙ И БЛИЖНИЙ ПОРЯДОК)). Измеряя дифракц. максимумы и их интенсивности, строят т. н. кривую радиального распределения атомов (рис.). Расстояния между максимумами этой кривой соответствуют межат. расстояниям, а площадь, ограниченная максимумами, даёт информацию о ср. числе атомов, находящихся на соответствующем расстоянии от данного.

В-ва в С. с. в среднем изотропны, хрупки, имеют раковистый излом при сколе, часто прозрачны (для видимых, ИК, УФ, рентгеновских и g-лучей). Местные механич. напряжения и неоднородность структуры в-ва в С. с. обусловливают двойное лучепреломление (переменное в пределах образца). Практически все стёкла слабо люминесцируют (см. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ).

Для усиления этого эффекта в них добавляют активаторы редкозем. элементы, уран и др. Используя вспомогат. возбуждение большой мощности (накачку) и подобранные активаторы, получают мощное когерентное излучение (см. ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ). В-ва в С. с., как правило, диамагнитны, примеси окислов редкозем. металлов делают их парамагнитными. Из нек-рых стёкол спец. состава получают ситаллы (материалы, состоящие из одной или неск. кристаллич. фаз, равномерно распредел. в стекловидной фазе). По электрич. св-вам большинство стёкол диэлектрики (силикатные стёкла), но есть и ПП (см. АМОРФНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ) и металлы (см. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЁКЛА). .