Твёрдое тело с дальним порядком без классической периодичности
Состояние вещества, промежуточное между идеальным кристаллом и аморфным телом. Атомы расположены упорядоченно на больших расстояниях (присутствует дальний порядок), однако структура не повторяется через равные промежутки во всех направлениях, как в классической кристаллической решётке.
Близкие слова
- квазикристаллнаиболее точный современный термин для материалов с квазипериодической структурой
- паракристаллисторический или альтернативный термин, обозначающий аналогичное состояние вещества
Квазикристаллы часто называют метакристаллами из-за их уникальной симметрии, запрещённой для обычных кристаллов.
В некоторых сплавах при быстром охлаждении образуется фаза, которую исследователи классифицируют как метакристалл.
Отличие от кристалла и стекла
Ключевое отличие метакристалла от обычного кристалла заключается в отсутствии трансляционной симметрии. В классическом кристалле атомная решётка строго периодична: если сдвинуть её на вектор решётки, она совпадёт сама с собой. В аморфном теле (стекле) отсутствует и ближний, и дальний порядок. Метакристалл занимает промежуточное положение: в нём есть дальний порядок, проявляющийся в дифракционных картинах (острые пики), но эти пики могут иметь симметрию, несовместимую с трёхмерной периодичностью (например, пятикратную или десятикратную).
Терминологическая тонкость
В современной науке термин «метакристалл» не является общепринятым стандартом ИЮПАК и чаще встречается в узкоспециализированной литературе или как альтернативное название для квазикристаллов. Иногда его применяют к материалам, где кристаллическая структура сильно искажена дефектами или модуляциями, но всё ещё сохраняет элементы дальнего порядка. Важно различать это понятие от «метастабильных кристаллов», которые являются обычными кристаллами, находящимися в энергетически невыгодном состоянии.