无序态物理

（disorderstatephysics）无序态物理是研究具有无序结构物质的物理现象，物理特性和规律的一门学科。它是凝聚态物理学的一个重要分支。自然界中各种物质，如按照组成物质的原子在三维空间的排列情况，就能以不同的物理状态将物质分为两大类：一类称为有序结构，（晶体是典型的有序结构）；另一类称为无序结构（非晶态固体及液体、气体属于无序结构。这种无序结构物质就是无序态物理的研究对象。无序态物理是近年来发展起来的一门新兴学科。最近半个多世纪以来，由于近代物理学和X—射线衍射技术的建立和发展，物理学家都致力于研究晶体的结构和各种物理性能，而对非晶体材料的研究则没有引起重视。直到20世纪50年代中期，这种状态才开始改变。1955年B.科洛密（Kolmiets.B.T.）等人首先研究了玻璃半导体的电子特性。1958年C安德森（Ander-son，C.D.）首先提出当晶格无序程度超过一定临界标准时，电子将呈现“定域”特性。1965年美国齐洛克斯公司利用非晶态硒的光导特性，研究成新型复印机。1969年N莫特（Mott，N.F.）等人提出Mott—CFO模型来解释非晶态半导体的电子能态，这一切都从理论与应用上极大地推动了非晶态物理的研究工作，使其在近20年来进入了一个新的发展阶段。非晶态材料包括三大类：（1）普通低分子非晶材料。主要是指新近发展起来的非晶态半导体、非晶态金属、非晶态超导体和非晶态离子导体；（2）传统的氧化物和非氧化物玻璃；（3）非晶态高分子聚合物。无序态物理研究的内容大致分为四个方面：（1）基础理论。主要有：非晶态固体和液体的微观结构及各种结构模型。例如，硬球无规则堆积模型、微晶模型、连续无规则网络模型等；非晶态物质的形成、稳定性和相变动力学；非晶态半导体的电子态理论，例如，安德森定域化、戴维斯-莫特能带结构模型、小极化子能带结构模型等；非晶态超导体的电声子相互作用的研究以及探索和发展新的理论。（2）物理特性；主要有：非晶态半导体的光学性质、自旋效应、电子特性和光生伏打特性等及各种影响因素；非晶态金属的力学性能、磁性、超导电性、抗辐照性、防腐蚀性等性能及结构无序等各种影响因素，液体的物理性质的研究，以及研制新型的非晶态材料和开拓新的应用领域。（3）非晶态材料的制备。包括各种非晶态材料的制备原理和各种方法的研究。例如，液相急冷、蒸发、离子溅射、辉光放电、电介沉积，以及近年来发展起来的离子轰击、强激光辐射和高温爆炸压缩等新技术。（4）结构的实验测定。包括X一射线、电子和中子衍射、EXAFS，红外与喇曼振动光谱，X射线小角度散射、穆斯堡尔效应、场离子发射显微镜和核磁共振等方法的研究，以及这些实验测定技术与结构模型化研究的配合等。无序态物理研究中所发现的新现象和新效应是生物技术和材料、能源等工业新技术的基础，由于在理论上的重要性和其广阔的应用前景，它对科学技术的发展和工业建设具有重要作用。