Den viktigaste skillnaden mellan fasta tillståndets fysik och den kondenserade materiens fysik är att fasta tillståndets fysik studerar egenskaperna hos fasta strukturer såsom kristaller, medan den kondenserade materiens fysik studerar både fasta och flytande system.
Fysik i fast tillstånd involverar studier av stel materia eller fasta ämnen med användning av kvantmekanik, kristallografi, elektromagnetism och metallurgi. Den kondenserade materiens fysik är ett fysikområde som tenderar att behandla materiens makroskopiska och mikroskopiska fysikaliska egenskaper.
Vad är fasta tillståndets fysik?
Fysik i fast tillstånd involverar studier av stel materia eller fasta ämnen med användning av kvantmekanik, kristallografi, elektromagnetism och metallurgi. Vi kan beskriva det som den största grenen av kondenserad materiens fysik. Denna gren av fysiken tenderar att studera de storskaliga egenskaperna hos fasta material som är resultatet av egenskaper i atomskala. Därför kan fasta tillståndets fysik härleda en teoretisk grund från materialvetenskapen. Dessutom har denna gren av fysiken också tillämpningar direkt i teknologin för transistorer och halvledare.
Vanligtvis innehåller fasta material tätt packade atomer som kan interagera intensivt. Dessa interaktioner kan producera mekaniska, elektriska, termiska, optiska och magnetiska egenskaper hos det fasta materialet. Dessa atomer kan regelbundet omordnas under en kemisk reaktion, beroende på typen av fast ämne och reaktionsförhållandena. Som en allmän teori fokuserar fasta tillståndets fysik på kristaller. Detta beror på att det periodiska arrangemanget av atomer i en kristall tenderar att underlätta matematisk modellering.
I en kristall kan krafterna mellan atomer uppstå i olika former. Det kan finnas jonbindningar, kovalenta bindningar eller metallbindningar mellan dessa atomer. Dessutom kan det till och med förekomma Van der Waals-interaktioner mellan atomer om vi betraktar ädelgasatomer.
Dessutom beror egenskaperna hos ett visst material på dess kristallstruktur. Vi kan undersöka denna struktur med hjälp av en rad kristallografiska tekniker som röntgenkristallografi, neutrondiffraktion och elektrondiffraktion.
Moderne forskningsområden inom fasta tillståndets fysik inkluderar högtemperatursupraledning, kvasikristaller, spinnglas, starkt korrelerade material, nanomaterial, etc.
Vad är den kondenserade materiens fysik?
Fysik i den kondenserade materien är ett fysikområde som behandlar materiens makroskopiska och mikroskopiska fysikaliska egenskaper. Detta inkluderar främst den fasta och flytande fasen. Egenskaperna hos dessa faser uppstår från elektromagnetiska krafter mellan atomerna. Dessutom behandlar den kondenserade materiens fysik förtätade faser av materia. Dessa är de system som består av starka interaktioner mellan dem. Det kan dock finnas några exotiska kondenserade faser som inkluderar den supraledande fasen, Bose-Einstein-kondensat etc. Vi kan utföra experiment för att mäta olika materialegenskaper genom tillämpning av kvantmekanik, elektromagnetism, statistisk mekanik, etc.
Teoretisk kondenserad materiens fysik innebär användning av teoretiska modeller för att förstå egenskaperna hos materiens tillstånd. Det finns några modeller som är användbara i den här teorin, såsom Drude-modellen, bandstruktur, densitetsfunktionsteori, etc.
Vad är skillnaden mellan fasta tillståndets fysik och den kondenserade materiens fysik?
Fysik i fast tillstånd är en gren av den kondenserade materiens fysik. Den viktigaste skillnaden mellan fasta tillståndets fysik och den kondenserade materiens fysik är att fasta tillståndets fysik studerar egenskaperna hos fasta strukturer såsom kristaller, medan den kondenserade materiens fysik studerar både fasta och flytande system.
Infografiken nedan presenterar skillnaderna mellan fasta tillståndets fysik och den kondenserade materiens fysik i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Fasta tillståndets fysik vs fysik av kondenserad materia
Fysik av kondenserad materia och fasta tillståndets fysik är viktiga områden inom fysikalisk kemi. Den viktigaste skillnaden mellan fast tillståndsfysik och kondenserad materiens fysik är att fasta tillståndets fysik studerar egenskaperna hos fasta strukturer som kristaller, medan den kondenserade materiens fysik studerar både fasta och flytande system.
