موادی شامل گازهای تک اتمی مانند آرگون، حتی در بعد کوتاه هم نظمی ندارند و مواد نامنظم نامیده میشوند. این در حالی است که مواد منظم در بعد کوتاه، مانند آب، شیشههای سیلسکاتی و بسیاری از پلیمرها، تنها در برد چند اتمی و مولکولی دارای نظم هستند. در نهایت مواد منظم در برد بلند مانند بسیاری از فلزات و آلیاژها، نیمههادیها، سرامیکها و بعضی از پلیمرها دارای نظمی در بردی فراتر از برد اتمی و مولکولی(تقریبا بزرگتر از 10 نانومتر) هستند. قابل ذکر است که برخی از مواد میتوانند در شرایط مختلف درجات مختلف نظم را به خود بگیرند از این دسته از مواد میتوان به کریستالهای مایع(Liquid Crystals) اشاره کرد که در صفحات ال سی دی استفاده می شوند. با اعمال میدان خارجی مولکولهای قطبی به گردش در آمده و به سطح معینی از نظم می رسند. شکل 2 اساس کار صفحات ال سی دی را نشان میدهد.
شکل2- اساس ال سی دی ها ایجاد نظم در کریستالهای مایع با اعمال میدان الکتریکی
بر این اساس مواد منظم با برد کوتاه را مواد آمورف(Amorphous Materials) و مواد منظم با برد بلند را مواد کریستالی(Crystalline Material) میگویند. همانطور که اشاره شد جامدهای غیرکریستالی یا آمورف از اتمها، یونها، یا مولکولهایی که به شکل تصادفی در کنار هم قرار گرفته اند تشکیل شدهاند که هیچ طرح منظم یا ساختار شبکه ای معینی را ایجاد نمی کنند.
3- مواد کریستالی
جامد کریستالی شکل جامدی از ماده است که در آن اتمها یا مولکولها در یک طرح تکرار شونده معین در سه بعد مرتب شده اند. در واقع در کریستالها اتمها با الگویی که در سه بعد تکرار می شود، کنار هم قرار می گیرند. به این آرایش منظم سلول واحد (Unit Cell) گفته میشود. علاوه بر مشخص بودن شکل هندسی، خاصیت ناهمسانگردی (تفاوت خواص در جهات مختلف کریستالی) و تقارن از خصوصیات دیگر کریستالها است. مواد کریستالی به دو دسته مواد تکبلور (SingleCrystal) و چندبلور (PolyCrystal) تقسیم میشود.
تک کریستال ساختار اتمی دارد که به طور منظم در کل حجم تکرار می شود. تک کریستالها در بهترین حالت ممکن هستند و درجه نظم بالایی دارند و تکرار هندسی منظم آنها در تمامی حجم ماده دیده میشود. شکل 3 چگونگی قرارگیری اتمها در یک تکبلور را نشان میدهد.
شکل 3- چگونگی قرارگیری اتمها در یک تکبلور[1]