Huvud vetenskap

Kondenserad materia fysik

Kondenserad materia fysik
Kondenserad materia fysik

Video: Fysik 1 Ljus och materia: Våg eller partikel 2024, Maj

Video: Fysik 1 Ljus och materia: Våg eller partikel 2024, Maj
Anonim

Kondenserad fysik, disciplin som behandlar de termiska, elastiska, elektriska, magnetiska och optiska egenskaperna hos fasta och flytande ämnen. Fysik i kondensatmaterial växte med en explosiv hastighet under andra hälften av 1900-talet, och den har fått många viktiga vetenskapliga och tekniska framsteg, inklusive transistorn.

fysik: fysik med kondenserad substans

Detta fält, som behandlar de termiska, elastiska, elektriska, magnetiska och optiska egenskaperna hos fasta och flytande ämnen, växte vid ett explosivt

Bland de fasta materialen har de största teoretiska framstegen varit i studien av kristallina material vars enkla repetitiva geometriska matriser av atomer är system med flera partiklar som möjliggör behandling genom kvantmekanik. Eftersom atomerna i ett fast ämne koordineras med varandra över stora avstånd måste teorin gå utöver vad som är lämpligt för atomer och molekyler. Således innehåller ledare, såsom metaller, vissa så kallade fria (eller ledande) elektroner, som är ansvariga för det elektriska och mesta av värmeledningsförmågan hos materialet och som tillhör kollektivt hela det fasta ämnet snarare än för enskilda atomer. Halvledare och isolatorer, antingen kristallina eller amorfa, är andra material som studeras inom detta fysikområde.

Andra aspekter av kondenserat material involverar egenskaperna hos det vanliga flytande tillståndet, för flytande kristaller och vid temperaturer nära absolut noll (−273,15 ° C, eller −459,67 ° F), för de så kallade kvantvätskorna. Den senare uppvisar en egenskap känd som superfluiditet (helt friktionsfritt flöde), vilket är ett exempel på makroskopiska kvantfenomen. Sådana fenomen exemplifieras också av supraledningsförmåga (helt motståndslöst flöde av elektricitet), en låg temperaturegenskap hos vissa metalliska och keramiska material. Förutom deras betydelse för teknik är makroskopiska vätskor och fasta kvanttillstånd viktiga i astrofysiska teorier om stjärnstruktur i till exempel neutronstjärnor.