这种晶体顺序的缺乏是由于纳米管仅在一个维度（轴向）上体现周期性，而在其它维度上可以以能量法则产生任何次序。例如，在一些个例中，纳米金属材料的金属纳米线可以显示五重对称性，这种对称性无法在自然界中观测到，却可以在少量原子促成的簇中发现。这种五重对称性相当于原子簇的二十重对称性：二十面体
是一簇原子的低能量态，但是由于二十面体不能在各个方向上无限重复并充满整个空间，稀有金属，这种次序没有在晶体中观测到。
40多年以前，稀有金属锗，科学家们就认识到实际材料中的无序结构是不容忽视的。许多新发现的物理效应，诸如某些相转变、量子尺寸效应和有关的传输现象等，只出现在含有缺陷的有序固体中。事实上，如果多晶体中晶体区的特征尺度(晶粒或晶畴直径或薄膜厚度)达到某种特征长度时(如电子波长、平均自由程、共格长度、相关长度等)，材料的性能将不仅依赖于晶格原子的交互作用，也受其维数、尺度的减小和高密度缺陷控制。有鉴于此，HGleitCr认为，稀有金属铟，如果能够合成出晶粒尺寸在纳米量级的多晶体，即主要由非共格界面构成的材料[例如，由 50%(in vol.)的非共植晶界和 50%(in vol.)的晶体构成]，稀有金属锡，其结构将与普通多晶体(晶粒大于lmm)或玻璃(有序度小于2nm)明显不同，称之为'纳米晶体材料'(nanocrystalline materials)。后来，人们又将晶体区域或其它特征长度在纳米量级范围(小于 100nn)的材料广义定义为'纳米材料'或'纳米结构材料'(nanostructured materials)。
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