Structure of liquids and glasses
ದ್ರವಗಳು, ಕನ್ನಡಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸ್ಫಟಿಕೀಯವಲ್ಲದ ಘನವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆಯು ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವ ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಘನವಸ್ತುಗಳು, ಆದಾಗ್ಯೂ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಹುಟ್ಟುವ ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಶ್ರೇಣಿಯ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಮೃದ್ಧ ಮತ್ತು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಲೋಹದ ಕನ್ನಡಕಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಗೋಳಗಳ ದಟ್ಟವಾದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ನಿಂದ ಚೆನ್ನಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಕನ್ನಡಕಗಳಂತಹ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ವಿರಳವಾಗಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ, ಬಲವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲಾದ, ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ವಿಭಿನ್ನ ರಚನೆಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ದ್ರವ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಅಧ್ಯಯನವು ಅವುಗಳ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಒಳನೋಟವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಊಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಕನ್ನಡಕಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ನಡವಳಿಕೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಅನೇಕ ದೇಹದ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಿಹರಿಸಲು ಇದು ಗಣನೆಗೆ ತುಂಬಾ ತೀವ್ರವಾಗಿದೆ. ಬದಲಿಗೆ, ವಿವಿಧ ವಿವರ್ತನ, ಎನ್. ಎಂ. ಆರ್, ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೋಡಿ ವಿತರಣಾ ಕಾರ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ರಚನೆಯ ಅಂಶಗಳು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಜೋಡಿ ವಿತರಣಾ ಕಾರ್ಯವು (ಅಥವಾ ಜೋಡಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಕಾರ್ಯ) ಮತ್ತೊಂದು ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ r ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ದ್ರವ ಅಥವಾ ಗಾಜಿನ g ಮತ್ತು r ನ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ನಕ್ಷೆಯು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆಃ ಸಣ್ಣ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಗಳಲ್ಲಿ (ಸಣ್ಣ r), g (r) = 0. ಇದು ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಅಗಲವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ದೂರವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ಸ್ಪಷ್ಟ ಶಿಖರಗಳು ಮತ್ತು ತೊಟ್ಟಿಗಳಿವೆ. ಈ ಶಿಖರಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳು ಹತ್ತಿರದ ನೆರೆಹೊರೆಯವರ 'ಚಿಪ್ಪುಗಳಲ್ಲಿ' ಪರಸ್ಪರ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ g (r) ನಲ್ಲಿರುವ ಮೊದಲ ಶಿಖರವು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬಲವಾದ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. 1ನೇ ಶೆಲ್ನಲ್ಲಿರುವ ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಕಂಡುಬರುವ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಲವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧ ಮತ್ತು ವಿಕರ್ಷಣ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ರೇಡಿಯಲ್ ದೂರದಲ್ಲಿ ಶಿಖರಗಳ ಕ್ಷೀಣಿಸುವಿಕೆಯು ಕೇಂದ್ರ ಕಣದಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಕ್ರಮವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಕನ್ನಡಕಗಳಲ್ಲಿ "ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮ" ದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ದೀರ್ಘ ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ, g (r) 1 ರ ಸೀಮಿತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥೂಲ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ವಿವರ್ತನ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಸ್ಥಿರ ರಚನೆಯ ಅಂಶವಾದ S (q), ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರದಿಂದ ಅದರ ಅನುಗುಣವಾದ g (r) ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ q ಎಂಬುದು ಆವೇಗದ ವರ್ಗಾವಣೆ ವಾಹಕದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ρ ಎಂಬುದು ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ. g (r) ನಂತೆ, ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಕನ್ನಡಕಗಳ S (q) ಮಾದರಿಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆಃ ಏಕ-ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ S (q = 0) ಮಿತಿಯು ಸಮತಾಪ ಸಂಕೋಚನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಕಡಿಮೆ-ಕ್ಯೂ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿನ ಏರಿಕೆಯು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ರಚನೆ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಖಾಲಿ ಇರುವ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಕೋನದ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. S (q) ನಲ್ಲಿನ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಶಿಖರಗಳು (ಅಥವಾ ತೊಟ್ಟಿಗಳು) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ q = 1-3 ಆಂಗ್ಸ್ಟ್ರಾಮ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಇವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಜಿ (ಆರ್) ನಲ್ಲಿ 2 ನೇ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮನ್ವಯ ಚಿಪ್ಪುಗಳಲ್ಲಿನ ರಚನೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಕೆಲವು ಮಧ್ಯಮ ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಹೈ-ಕ್ಯೂ ನಲ್ಲಿ ರಚನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 2π/r1 ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಕೊಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಸೈನೂಸೋಯಿಡಲ್ ಆಂದೋಲನವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ r1 ಎಂಬುದು g (r) ನಲ್ಲಿ 1 ನೇ ಶೆಲ್ ಪೀಕ್ ಸ್ಥಾನವಾಗಿದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ-q ನಲ್ಲಿ S (q) ಅದರ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ 1 ಕ್ಕೆ ಒಲವು ತೋರುತ್ತದೆ. ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಕನ್ನಡಕಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು ಕ್ಷ-ಕಿರಣ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಶಿಖರಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಸಾಕ್ಷಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರೇಡಿಯಲ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ, ವಿವರ್ತನೆಯ ತೀವ್ರತೆಯು ನಯವಾದ ಆಂದೋಲನದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿವರ್ತನದ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ರಚನೆಯ ಅಂಶವಾದ S (q) ಅನ್ನು ನೀಡಲು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ q ಅನ್ನು q = 4π sin (θ)/λ ನಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ 2θ ಎಂಬುದು ಚದುರುವಿಕೆಯ ಕೋನವಾಗಿದೆ (ಘಟನೆ ಮತ್ತು ಚದುರಿದ ಕ್ವಾಂಟಾ ನಡುವಿನ ಕೋನ), ಮತ್ತು λ ಎಂಬುದು ಪ್ರೋಬ್ನ ಘಟನೆಯ ತರಂಗಾಂತರವಾಗಿದೆ (ಫೋಟಾನ್ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್). ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿವರ್ತನೆಯ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಒಂದೇ (ಏಕವರ್ಣದ) λಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿವರ್ತನೆಯ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು 2θ ಕೋನಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು qಯ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ λಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಇದು ತೀವ್ರತೆಯ ಅಳತೆಗಳನ್ನು 2θಯ ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ಕಿರಿದಾದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಕ್ಷ-ಕಿರಣ ವಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ, ಅಂತಹ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಹಾರಾಟದ ಸಮಯ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿವಿಧ ಪತ್ತೆ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಪಡೆದ ನಂತರ, ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ g (r) ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾದ ಅನುಗುಣವಾದ ರೇಡಿಯಲ್ ವಿತರಣಾ ಕಾರ್ಯವನ್ನು (ಅಥವಾ ಜೋಡಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಕಾರ್ಯ) ಒದಗಿಸಲು S (q) ಮಾದರಿಯನ್ನು ಫೋರಿಯರ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ವಸ್ತುವಿಗೆ, S (q) ಮತ್ತು ಅದರ ಅನುಗುಣವಾದ g (r) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು g (r) ಆಗಿದೆ, ಇದು ಮತ್ತೊಂದು ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ r ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅಂತರ್ಬೋಧೆಯ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ವಿವರ್ತನ ಮಾಪನದಿಂದ ಪಡೆದ g (r) ಮಾದರಿಯು ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಜೋಡಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣದ ಸರಾಸರಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಪಾದಿತ ಕಿರಣದೊಂದಿಗಿನ ಅವುಗಳ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗಗಳಿಂದ ತೂಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ಪ್ರಕಾರ, g (r) ಕೇಂದ್ರದಿಂದ r ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶೆಲ್ನೊಳಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಕಣಗಳ ಸರಾಸರಿ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದು ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೇಡಿಯಲ್ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಈ ಸೂತ್ರದಿಂದ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆಃ ಇಲ್ಲಿ n (r) ಎಂಬುದು r ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಅಗಲದ ಕೋಶದಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸರಾಸರಿ ಸಂಖ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಣಗಳ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ g (r) ಅನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ Na ಎಂಬುದು ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ, |rij | ಎಂಬುದು ಜೋಡಿ ಕಣಗಳ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣ i, j. ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿ, ಗಿಬ್ಸ್ ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ, ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯಂತಹ ಸ್ಥೂಲದರ್ಶಕ ಉಷ್ಣಬಲದ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಪರಮಾಣು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ಟಾಮಿಕ್ ಜೋಡಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಕಾರ್ಯಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಗಾಜಿನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಮಾನದಂಡಗಳ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಿದ್ಧಾಂತ, ಜಚಾರಿಯಾಸೆನ್ ಗಾಜನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ, ಜಚಾರಿಯಾಸೆನ್ ಕನ್ನಡಕದಲ್ಲಿ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು. ಪರಮಾಣುಗಳು ಈ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿದಾಗ, ಅವು ಕನ್ನಡಕವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದರು. ಈ ಕೆಳಗಿನ ನಿಯಮಗಳು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕನ್ನಡಕಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಜಚಾರಿಯಾಸೆನ್ನ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಗಾಜಿನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಎರಡು ಗಾಜಿನ-ರೂಪಿಸುವ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಬಹುದು ಗಾಜಿನ ರೂಪಿಸುವ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ನ ಸಮನ್ವಯ ಸಂಖ್ಯೆ 3 ಅಥವಾ 4 ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಮನ್ವಯ ಪಾಲಿಹೆಡ್ರಾವು ಮೂಲೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಂಚುಗಳು ಅಥವಾ ಮುಖಗಳಲ್ಲ. ಪ್ರತಿ ಪಾಲಿಹೆಡ್ರಾದ ಕನಿಷ್ಠ 3 ಮೂಲೆಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಇದು ನಿರಂತರ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಜಾಲವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲಾ ನಿಯಮಗಳು ಸ್ಫಟಿಕವಲ್ಲ, ಗಾಜನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸರಿಯಾದ ಪ್ರಮಾಣದ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯಮಗಳು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಕನ್ನಡಕಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಅವು ಗಾಜಿನ ರಚನೆಗಾಗಿ ನಿರಂತರ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಜಾಲದ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ಮೊದಲ ನಿಯಮಗಳಾಗಿವೆ. ಅವರು ವಿವಿಧ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳಿಗೆ ರಚನಾತ್ಮಕ ಪಾತ್ರಗಳನ್ನು ವರ್ಗೀಕರಿಸಿದ ಮೊದಲಿಗರಾಗಿದ್ದರು, ಕೆಲವು ಮುಖ್ಯ ಗಾಜಿನ ರೂಪಕಗಳು (ಸಿಒಒ2, ಜಿಒ2, ಪಿ2ಒ5), ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಗಾಜಿನ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು (ಎನ್ಎ2ಒ, ಸಿಎಒ). ಕೆ. ಎಚ್. ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಾನದಂಡ ಸೂರ್ಯ ಈ ಮಾನದಂಡವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು. ಗಾಜನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ತಣಿಸಿದಾಗ, ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳು, ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಬಂಧದ ಬಲವು ಪ್ರತಿ ಬಂಧಕ್ಕೆ 80 ಕೆ. ಸಿ. ಎಲ್. ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧದ ಬಲ), ಅದು ಗಾಜಿನ ಜಾಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅದು ಗಾಜನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ. ಒಂದು ಬಂಧದ ಬಲವು ಪ್ರತಿ ಬಂಧಕ್ಕೆ 60 ಕೆ. ಸಿ. ಎಲ್. ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ (ಕಡಿಮೆ ಬಂಧದ ಬಲ), ಅದು ಗಾಜಿನ ಜಾಲವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ದುರ್ಬಲ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯ ಜಾಲಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಬಾಂಡ್ ಬಲವು ಪ್ರತಿ ಬಾಂಡ್ಗೆ 60 ಮತ್ತು 80 ಕೆ. ಸಿ. ಎಲ್ ನಡುವೆ ಇದ್ದರೆ (ಮಧ್ಯಂತರ ಬಾಂಡ್ ಬಲ, ಇದು ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಅದು ತನ್ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ತಾನೇ ಗಾಜನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇತರ ಜಾಲವನ್ನು ರಚಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವಾಗ ಅದು ಭಾಗಶಃ ಮಾಡಬಹುದು. ಡೈಟ್ಜೆಲ್ನ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮಾನದಂಡ ಡೈಟ್ಜೆಲ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ನೇರ ಕೂಲಂಬಿಕ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನೋಡಿದೆ. ಅವರು ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು ವರ್ಗೀಕರಿಸಿದರು, ಅಲ್ಲಿ FS = zc/(rc + ra) 2, ಅಲ್ಲಿ zc ಎಂಬುದು ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ನ ಚಾರ್ಜ್, ಮತ್ತು rc ಮತ್ತು ra ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ ಮತ್ತು ಅಯಾನ್ನ ತ್ರಿಜ್ಯಗಳಾಗಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಷೇತ್ರ ಬಲದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಯಾಟಯಾನು-ಆಮ್ಲಜನಕ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಎಫ್ಎಸ್ 1.3ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಣ್ಣ ಕ್ಯಾಷನ್), ಅದು ಹಿಂದಿನ ಗಾಜಿನ ಜಾಲವಾಗಿರುತ್ತಿತ್ತು. ಎಫ್ಎಸ್ 0.4ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ (ಸಣ್ಣ ಚಾರ್ಜ್ನೊಂದಿಗೆ ದೊಡ್ಡ ಕ್ಯಾಷನ್), ಅದು ಗಾಜಿನ ಜಾಲದ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗಿರುತ್ತಿತ್ತು. ಎಫ್ಎಸ್ 0.4 ಮತ್ತು 1.3ರ ನಡುವೆ ಇದ್ದರೆ (ಮಧ್ಯಮ ಚಾರ್ಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಮಧ್ಯಮ ಗಾತ್ರದ ಕ್ಯಾಷನ್) ಅದು ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿರುತ್ತಿತ್ತು. ಈ ಮೂರು ಮಾನದಂಡಗಳು ಕೆಲವು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಣುಗಳು ಕನ್ನಡಕವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆಯೇ ಅಥವಾ ಇಲ್ಲವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು 3 ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಾಮ್ಯತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ. ಇತರ ತಂತ್ರಗಳು ಕನ್ನಡಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಇತರ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಇತರ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ವಿಧಾನಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪೂರ್ಣ ಮತ್ತು ವಿವರವಾದ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ರಿವರ್ಸ್ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಅಥವಾ ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳು. ಜಾಲದ ಕನ್ನಡಕಗಳು ಗಾಜಿನ ರಚನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಆರಂಭಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಗಾಜು ಸ್ಫಟಿಕಗಳ (ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು) ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, 1930ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿವರ್ತನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಾರೆನ್ ಮತ್ತು ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಮಾಡಿದ ವಿಟ್ರಿಯಸ್ ಸಿಒಒ2 ಮತ್ತು ಜಿಇಒ2ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿರ್ಣಯಗಳು ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಘನದ ವಿಶಿಷ್ಟವೆಂದು ತೋರಿಸಿದವು 1932ರಲ್ಲಿ ಜಚಾರಿಯಾಸೆನ್ ಗಾಜಿನ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಜಾಲ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿನ ಬಂಧದ ಸ್ವರೂಪವು ಸ್ಫಟಿಕದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕದ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿನ ಆವರ್ತಕ ಜೋಡಣೆಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿನ ಮೂಲ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದೀರ್ಘ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಕ್ರಮದ ಕೊರತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಸ್ಥಳೀಯ ಪರಮಾಣು ಪಾಲಿಹೆಡ್ರಾದಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧದ ನಿರ್ಬಂಧಗಳಿಂದಾಗಿ ಗಾಜಿನ ರಚನೆಯು ಕಡಿಮೆ ಉದ್ದದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಿಯೋ 4 ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವು ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಪ್ರತಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು 4 ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ನೆರೆಯ Si-O ಬಂಧದ ಉದ್ದವು ರಚನೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕಿರಿದಾದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾದಲ್ಲಿನ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವು ರಿಂಗ್ ರಚನೆಗಳ ಜಾಲವನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 10 ಆಂಗ್ಸ್ಟ್ರಾಮ್ಗಳವರೆಗಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಧ್ಯಂತರ ಉದ್ದದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕನ್ನಡಕದ ರಚನೆಯು ಗಾಜಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ತಾಪಮಾನದ ಟಿ. ಜಿ. ಯ ಮೇಲಿರುವ ದ್ರವಗಳ ರಚನೆಯಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಎಕ್ಸ್ಆರ್ಡಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ಮತ್ತು ಐದನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಅವಾಹಕಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಅಳತೆಗಳಿಂದ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕನ್ನಡಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಕನ್ನಡಕಗಳ ರಚನೆಯ ಪರ್ಯಾಯ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳು ಮಧ್ಯಂತರ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ತಂತಿಯಂತಹ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಿತ ಚಲನೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಆಣ್ವಿಕ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳು ಈ ಎರಡು ಮಾದರಿಗಳು ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಗಾಜಿನ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು, ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳು ಅಥವಾ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಜಾಲ ವಿನ್ಯಾಸಕಗಳು (ಉದಾ. ಸಿಲಿಕಾನ್, ಬೋರಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಂ) ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳ ಹೆಚ್ಚು ಅಡ್ಡ-ಸಂಪರ್ಕ ಜಾಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳು (ಉದಾ. ಟೈಟಾನಿಯಂ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಜಿರ್ಕೋನಿಯಂ, ಬೆರೀಲಿಯಂ, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್, ಸತು) ಗಾಜಿನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಜಾಲಬಂಧ ಪೂರ್ವ ಅಥವಾ ಜಾಲಬಂಧ ಮಾರ್ಪಡಕವಾಗಿ ವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಮಾರ್ಪಡಕಗಳು (ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ, ಸೀಸ, ಲಿಥಿಯಂ, ಸೋಡಿಯಂ, ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್) ಜಾಲದ ರಚನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ; ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ ಇರುತ್ತವೆ, ಹತ್ತಿರದ ಕಟ್ಟುಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಗಾಜಿನ ಜಾಲಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧದಿಂದ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗೆ ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಒಂದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳು ಅನೇಕ ಪಾತ್ರಗಳನ್ನು ವಹಿಸಬಹುದು; ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಸೀಸವು ಹಿಂದಿನ ಜಾಲವಾಗಿ (ಪಿ. ಬಿ. 4 +, ಸಿ. 4 + ಅನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತದೆ) ಅಥವಾ ಮಾರ್ಪಡಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮಿಶ್ರತಳಿಯಲ್ಲದ ಆಮ್ಲಜನಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಪದಾರ್ಥದಲ್ಲಿನ ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜಾಲವನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಕರಗುವಿಕೆಯ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಚಲಿಸುತ್ತವೆ; ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಒಂದು ಮಟ್ಟದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ಗಾಜಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ನೀರಿನಿಂದ ಸೋರಿಕೆಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯಲು ಅನುಕೂಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರೀಯ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳು, ಅವುಗಳ ಎರಡು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಎರಡು ಮಿಶ್ರತಳಿಯಲ್ಲದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಯಾನುಗಳ ಅಗತ್ಯತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಸ್ವತಃ ಕಡಿಮೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಯಾನುಗಳ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕ್ಷಾರಗಳ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಗಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಕ್ಷಾರೀಯ ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಲ್ಫರ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲೋರಿನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಗಾಜಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಕ್ಷಾರ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಗಾಜಿನ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಕ್ಷಾರೀಯ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಗಾಜಿನ ನಷ್ಟ ಸ್ಪರ್ಶಕಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ; ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ಗಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿದ ಗಾಜು (ಸೀಲಿಂಗ್, ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳು, ದೀಪಗಳು) ಇದನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕದಾಕಾರದ SiO2 ಸಿಲಿಕಾ (ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತ SiO2) ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕದಾಕಾರದ ರೂಪಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಃ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ, ಟ್ರೈಡೈಮೈಟ್, ಕ್ರಿಸ್ಟೋಬಾಲೈಟ್ ಮತ್ತು ಇತರ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಪಾಲಿಮಾರ್ಫ್ಗಳಾದ ಸ್ಟಿಶೊವೈಟ್ ಮತ್ತು ಕೋಸೈಟ್ ಸೇರಿದಂತೆ). ಬಹುತೇಕ ಅವೆಲ್ಲವೂ ವಿವಿಧ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಹಂಚಿಕೊಂಡ ಶೃಂಗಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಚತುಷ್ಕೋಣೀಯ ಸಿ. ಓ. 4 ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ವಿವಿಧ ಸ್ಫಟಿಕ ರೂಪಗಳ ನಡುವೆ ಸಿ-ಓ ಬಂಧದ ಉದ್ದಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, α-ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ನಲ್ಲಿ ಬಂಧದ ಉದ್ದವು 161 ಪಿಎಂ ಆಗಿದ್ದರೆ, α-ಟ್ರೈಡೈಮೈಟ್ನಲ್ಲಿ ಇದು 154-171 ಪಿಎಂ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಿ-ಓ-ಸಿ ಬಂಧದ ಕೋನವು α-ಟ್ರೈಡೈಮೈಟ್ನಲ್ಲಿ 140° ಯಿಂದ α-ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ನಲ್ಲಿ 144° ಯಿಂದ β-ಟ್ರೈಡೈಮೈಟ್ನಲ್ಲಿ 180° ವರೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಮಾರ್ಫಸ್ ಸಿಲಿಕಾದಲ್ಲಿ (ಫ್ಯೂಸ್ಡ್ ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್), ಸಿಯೋ 4 ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವು ಯಾವುದೇ ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸದ ಜಾಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾಗಳು ಸ್ವತಃ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಸ್ಥಳೀಯ ಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ. ಪ್ರತಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು 4 ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ನೆರೆಯ Si-O ಬಂಧದ ಉದ್ದವು ರಚನೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕಿರಿದಾದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾದ ಪರಮಾಣು ಜಾಲವನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಟ್ರಸ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದರೆ, ಈ ರಚನೆಯು ಐಸೋಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಆಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ನಿರ್ಬಂಧಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಎರಡನೆಯದರ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬಿಗಿತದ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಇದು ಈ ವಸ್ತುವು ಉತ್ತಮ ರಚನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಿಸ್ತೃತ ಉದ್ದದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮದ ಕೊರತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾವು ಉಂಗುರದಂತಹ ರಚನೆಗಳ ಜಾಲವನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಧ್ಯಂತರ ಉದ್ದದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ (ಸುಮಾರು 10 ಆಂಗ್ಸ್ಟ್ರಾಮ್ಗಳು ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು) ಕ್ರಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಅನ್ವಯದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (ಸರಿಸುಮಾರು 40 ಜಿಪಿಎ) ಸಿಲಿಕಾ ಗಾಜು ನಿರಂತರ ಪಾಲಿಮಾರ್ಫಿಕ್ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಆಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ರೂಪಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಸಿ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸುತ್ತುವರಿದ ಒತ್ತಡದ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಬದಲಿಗೆ 6 ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿವೆ. ಗ್ಲಾಸ್ ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಪಾಲಿಮಾರ್ಫಿಸಮ್ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಘನ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿವರ್ತನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರ ರಚನೆ ಅಂಶ ಜೋಡಿ ವಿತರಣಾ ಕಾರ್ಯ ಮತ್ತಷ್ಟು ಓದುವಿಕೆ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಪದಾರ್ಥ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಗ್ಲಾಸ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ದ್ರವಗಳು