Diferența cheie dintre fizica stării solide și fizica materiei condensate este că fizica stării solide studiază proprietățile structurilor solide, cum ar fi cristalele, în timp ce fizica materiei condensate studiază atât sistemele solide, cât și cele lichide.
Fizica stării solide implică studiul materiei rigide sau al solidelor cu ajutorul mecanicii cuantice, cristalografiei, electromagnetismului și metalurgiei. Fizica materiei condensate este un domeniu al fizicii care tinde să se ocupe de proprietățile fizice macroscopice și microscopice ale materiei.
Ce este fizica stării solide?
Fizica stării solide implică studiul materiei rigide sau al solidelor cu ajutorul mecanicii cuantice, cristalografiei, electromagnetismului și metalurgiei. O putem descrie ca fiind cea mai mare ramură a fizicii materiei condensate. Această ramură a fizicii tinde să studieze proprietățile la scară mare ale materialelor solide care rezultă din proprietățile la scară atomică. Prin urmare, fizica stării solide poate obține o bază teoretică din știința materialelor. Mai mult, această ramură a fizicii are și aplicații direct în tehnologia tranzistorilor și semiconductorilor.
De obicei, materialele solide conțin atomi dens, care pot interacționa intens. Aceste interacțiuni pot produce proprietăți mecanice, electrice, termice, optice și magnetice ale materialului solid. Acești atomi se pot rearanja în mod regulat în timpul unei reacții chimice, în funcție de tipul de solid și de condițiile de reacție. Ca teorie generală, fizica stării solide se concentrează pe cristale. Acest lucru se datorează faptului că aranjarea periodică a atomilor într-un cristal tinde să faciliteze modelarea matematică.
Într-un cristal, forțele dintre atomi pot apărea sub diferite forme. Pot exista legături ionice, legături covalente sau legături metalice între acești atomi. Mai mult, pot exista chiar și interacțiuni Van der Waals între atomi dacă luăm în considerare atomii de gaz nobili.
În plus, proprietățile unui anumit material depind de structura sa cristalină. Putem investiga această structură folosind o serie de tehnici cristalografice, cum ar fi cristalografia cu raze X, difracția cu neutroni și difracția electronilor.
Domeniile moderne de cercetare ale fizicii stării solide includ supraconductivitate la temperatură în altă, cvasicristale, sticla spinată, materiale puternic corelate, nanomateriale etc.
Ce este fizica materiei condensate?
Fizica materiei condensate este un domeniu al fizicii care se ocupă cu proprietățile fizice macroscopice și microscopice ale materiei. Aceasta include în principal fazele solide și lichide. Proprietățile acestor faze apar din forțele electromagnetice dintre atomi. În plus, fizica materiei condensate se ocupă de fazele condensate ale materiei. Acestea sunt sistemele formate din interacțiuni puternice între ele. Cu toate acestea, pot exista unele faze condensate exotice care includ faza supraconductoare, condensatul Bose-Einstein etc. Putem efectua experimente pentru măsurarea diferitelor proprietăți ale materialelor prin aplicarea mecanicii cuantice, electromagnetismului, mecanicii statistice etc.
Fizica teoretică a materiei condensate implică utilizarea modelelor teoretice pentru a înțelege proprietățile stării materiei. Există câteva modele care sunt utile în această teorie, cum ar fi modelul Drude, structura benzilor, teoria funcțională a densității etc.
Care este diferența dintre fizica stării solide și fizica materiei condensate?
Fizica stării solide este o ramură a fizicii materiei condensate. Diferența cheie dintre fizica stării solide și fizica materiei condensate este că fizica stării solide studiază proprietățile structurilor solide, cum ar fi cristalele, în timp ce fizica materiei condensate studiază atât sistemele solide, cât și cele lichide.
Infografia de mai jos prezintă diferențele dintre fizica stării solide și fizica materiei condensate în formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Fizica stării solide vs fizica materiei condensate
Fizica materiei condensate și fizica stării solide sunt domenii importante ale chimiei fizice. Diferența cheie dintre fizica stării solide și fizica materiei condensate este că fizica stării solide studiază proprietățile structurilor solide, cum ar fi cristalele, în timp ce fizica materiei condensate studiază atât sistemele solide, cât și cele lichide.
