1. 원자 구조 및 동위 원소 :
* 원자는 균일하지 않습니다 : 단일 원소 내에서도 원자는 중성자 수의 변화를 가질 수있어 동위 원소로 이어질 수 있습니다. 동일한 요소의 동위 원소는 질량이 다르므로 원자 중량 및 기타 특성에 약간의 변화가 생깁니다.
* 전자는 일정한 움직임입니다 : 핵을 둘러싼 음으로 하전 된 입자 인 전자는 지속적으로 움직입니다. 이것은 완벽한 결정 격자 내에서도 전자 분포가 시간이 지남에 따라 변동하여 재료의 특성의 일시적인 변화를 초래한다는 것을 의미합니다.
2. 결함과 불순물 :
* 결정 결함 : 가장 완벽하게 형성된 결정조차도 공석 (누락 된 원자), 간질 (잘못된 위치의 원자) 및 탈구 (격자 구조의 이동)와 같은 결함이 있습니다. 이러한 결함은 재료 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
* 불순물 : 완벽하게 순수한 재료는 없습니다. 가장 순수한 재료에서도 미량의 다른 요소가 존재합니다. 이러한 불순물은 재료의 특성을 크게 변경할 수 있습니다.
3. 열역학적 변동 :
* 열 운동 : 절대 0 이상의 온도에서, 원자는 지속적으로 진동하고 움직입니다. 이 움직임은 원자 수준에서 재료의 구조와 특성의 변동을 만듭니다.
4. 양자 역학 :
* 불확실성 원리 : 양자 역학은 입자의 정확한 위치와 모멘텀을 동시에 아는 것이 불가능하다고 지시합니다. 이것은 겉보기에 완벽하게 정렬 된 구조 내에서도 원자 척도에서 무작위성 정도가 있음을 의미합니다.
시사점 :
* 재료 특성 : 이러한 비 호질 성의 존재는 광범위한 재료 특성을 담당합니다. 예를 들어, 금속의 강도는 종종 탈구의 존재에 의해 결정됩니다.
* 기술 발전 : 이러한 비 호질 성을 이해하는 것은 특정 특성을 가진 새로운 재료를 설계하고 만드는 데 중요합니다. 예를 들어, 불순물을 가진 반도체 도핑을 통해 전자 장치의 전기 전도성을 조정할 수 있습니다.
본질적으로, 원자 수준의 물질의 본질은 본질적으로 역동적이고 불균일합니다. 이것이 재료를 매혹적이고 복잡하게 만드는 이유이며, 우리가 완벽한 동질성을 진정으로 달성 할 수없는 이유입니다.
