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Fortschritte in Festkörperphysik und Werkstoffkunde werden zumeist durch neue Analysentechniken oder neuartige Stoffe eingeläutet. So repräsentieren metallische Gläser, Hochtemperatursupraleiter oder die hier behandelten nanokristallinen (nk) Materialien besondere Strukturen und Eigenschaften. Dabei sind n.k. Materialien durch spezielle Atomanordnungen ausgezeichnet, deren jeweiligen Aufbau Morse-Potentiale beschreiben. NK Systeme bewahren in ihrem Innenaufbau eine Struktur niedriger Energie auf Kosten der Grenzbereiche, in die nichtpassende Teile konzentriert werden. Das führt zu Strukturen weitab vom thermodynamischen Gleichgewicht. Die Unangepaßtheit zwischen den einzelnen Kristallen vermindert die Dichte in den fehlerhaften Grenzbereichen und erzeugt Spannungsfelder vom Kern bis in die Außenregionen der Kristallite. Das Außmaß der Kristallitaußendichten hängt vornehmlich vom herstellungstechnisch beeinflußbaren interatomaren Potential ab. Angesprochen werden Herstellungsmethoden, Strukturen, Dichten, Mikrostrukturen nk Keramiken, Metalle und Metallegierungen, ihre thermische Stabilität, Verfestigungsdruckeinflüsse auf Mikrostruktur, Atomstruktur, Wasserstoffabsorption und deren analytische Aufdeckungsmethodik. Ähnlich heterogene Strukturen lassen sich im thermisch ungeordneten Glas nicht erzeugen. Im letzten Teil wird auf Widersprüche zwischen Definition und Wirklichkeit nk Materialien hingewiesen. Die Analytik der Werkstoffklasse wird dargestellt.