آمورف
در فیزیک ماده چگال جامد آمورف، آریخت یا بی ریخت، جامدی است که در آن اجزای تشکیل دهنده (اتم ها/ مولکول ها) برخلاف مواد بلورین نظم بلند دامنه نداشته و فقط نظم کوتاه برد دارند.
اولین آلیاژ آمورف با به کارگیری تکنیک انجماد سریع بر روی آلیاژ دوتایی Au-Si حاصل گردید. خواص مکانیکی، سایشی، مغناطیسی و خوردگی بسیار مطلوب این آلیاژ مقدمه ای برای تحقیقات بسیار وسیع در زمینه تولید مواد آمورف فلزی گردید.
اما دامنه کاربرد این دسته از مواد به علت ضخامت کم آنها و پایداری حرارتی نا مناسب باعث شده است که استفاده از آنها به موارد خاصی مانند هسته های مغناطیسی ترانسفورماتورها، کامپوزیت ها و موارد مشابه محدود گردد. از دو دهه گذشته تحقیقات زیادی برای افزایش قابلیت شیشه ای شدن مواد فلزی و حذف محدودیت ضخامت و افزایش پایداری حرارتی این مواد توسط محققین انجام شده است.
نتیجه این تحقیقات تهیه مواد آمورف توده ای با ضخامت های بیشتر از یک سانتی متر بوده است. این مواد در مقایسه با نمونه های آمورف اولیه که به روش انجماد سریع تهیه می شوند، دارای مقاومت خوردگی، خواص مکانیکی، حرارتی، سایشی و مغناطیسی مطلوب تری بوده که دامنه ی کاربرد این دسته از مواد با توجه به حذف محدودیت ضخامت و افزایش پایداری حرارتی، بسیار افزایش یافته است. استفاده از این مواد در صنایع نظامی ، ابزارهای الکترونیکی، تولید کامپوزیت ها، وسایل ورزشی و کاربردهای بسیار دیگر موید این مطلب است.
همه مواد را می توان با جلوگیری از تبلورشان به صورت آمورف درآورد، به این صورت که باید سرعت سرمایش برای تبدیل فاز مایع به جامد به قدری بالا باشد که اتم ها فرصت حرکت و چیده شدن به صورت بلوری در کنار یکدیگر را نداشته باشند. از شیشه ها می توان به عنوان نمونه مناسبی در این زمینه اشاره کرد.
در مواد کریستالی به هنگام گرم کردن، جامد مستقیماً به فاز مایع تبدیل می شود، اما در مواد آمورف، در میانه گرمایش، ابتدا جامد ترد تبدیل به جامد نرم می شود و سپس با ادامه گرمایش ذوب رخ می دهد. دمایی که در آن جامد ترد به نرم تبدیل می شود را دمای انتقال شیشه می نامند.
فلزات آمورف
یك فلز آمورف ماده فلزی است كه ساختار اتمی نامنظم دارد. برخلاف اغلب فلزات كه كریستالی هستند و اتم ها چیدمان منظمی دارند، آلیاژهای آمورف غیركریستالی هستند. ماده ای كه در آن چنین ساختار نامنظمی مستقیماً از حالت مایع، و با سرد كردن آن به دست می آید. (شیشه) نامیده می شود و از این رو به فلزات آمورف معمولاً (فلزات شیشه ای) گفته می شود. اما راه های دیگری برای تولید فلزات آمورف وجود دارد.
این راه ها شامل موارد زیر است:
الف) رسوب بخار فیزیكی
ب) واكنش های حالت جامد
ج) پرتو افكنی یونی
د) آلیاژسازی مكانیكی
البته به فلزات آمورفی كه از این روش ها تولید می شود شیشه گفته نمی شود، هر چند مهندسین مواد، فلزات آمورف را صرف نظر از نحوه تولیدشان، به عنوان یك دسته از مواد (مواد آمورف)، در نظر می گیرند.
فلزات شیشه ای بالك یا BMG ها، فلزات آمورفی هستند كه دارای یك نرخ سرد كردن بحرانی هستند كه چنانچه با آن نرخ سرد كردن، یا سرعت های سرد كردن بیشتر از آن، از حالت مذاب سرد شوند.
سیلیسیم آمورف یا سیلیسیم بی ریخت (a-Si) یک فرم بدون بلورینگی سیلیسیم است که در سلول های خورشیدی، ترانزیستورهای با لایه بسیار نازک و نمایشگرهای ال سی دی کاربرد دارد.
سیلیسیم آمورف با دیگر دگرشکلی های (دگرشکل(دگرواره)، چندگونی یا آلوتروپی (Allotropy) بنا بر تعریف اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی (آیوپاک وجود حالت های ساختاری متفاوت برای یک عنصر است.) سیلیسیم مانند سیلیسیم چند بلوری و تک بلوری متفاوت است.
آلیاژ آمورف سیلیسیم و کربن (کاربید سیلیسیم آمورف و همچنین هیدروژنی، a-Si1xCx :H ) رفتارهای جالبی دارند. قرار دادن اتم کربن در کنار سیلیسیم آمورف، درجات آزادی بیشتری در کنترل ویژگی های مواد می دهد. این فیلم (لایه) می تواند برای چشم، ناپیدا باشد.
