Der Begriff „Ordnung“ spielt in der Materialwissenschaft eine bedeutende Rolle, da die räumliche Anordnung der Atome und Moleküle eines Materials dessen physikalische und chemische Eigenschaften maßgeblich beeinflusst. Ordnen sich beispielsweise Atome oder Moleküle in einer regelmäßigen Struktur über große Distanzen an, spricht man von Langstreckenordnung. Diese Form der Ordnung ist typisch für kristalline Festkörper wie Metalle und Halbleiter.
Im Gegensatz dazu gibt es die kurzreichweitige Ordnung, bei der die atomare oder molekulare Anordnung nur über kurze Distanzen vorhanden ist. Amorphe Materialien wie Glas zeigen beispielsweise eine solche kurzreichweitige Ordnung.
Eine besondere Form der Ordnung ist die inkommensurate helikale Ordnung, bei der sich die Struktur der Anordnung nicht in einem einfachen, ganzzahligen Verhältnis beschreiben lässt. Solche Ordnungsphänomene treten unter speziellen Bedingungen und in bestimmten Materialien auf.
Auch im Zusammenhang mit magnetischen und elektronischen Eigenschaften sind Ordnungsstrukturen relevant. Beispielsweise beschreibt die nematische Ordnung die Anordnung von Molekülen in flüssigkristallinen Phasen, bei der die Ausrichtung und nicht die Position der Moleküle geregelt ist. In der Elektronik spielt die elektrische Ordnung eine wichtige Rolle, wie sie in Supraleitern oder ferromagnetischen Materialien auftritt.
Ein weiteres relevantes Konzept ist die Zweielektronen-Sauerstoffreduktionsreaktion (2e-ORR), die in elektrochemischen Systemen wie Brennstoffzellen eine Rolle spielt und mit der Ordnung und Anordnung der aktiven Katalysatorzentren zusammenhängt.
All diese Formen der Ordnung, sei es in atomaren, molekularen oder größeren Maßstäben, tragen maßgeblich dazu bei, die Eigenschaften eines Materials zu determinieren und ermöglichen gezielte Anpassungen für spezifische Anwendungen.
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