¿Qué es la física de la materia condensada?
¿Qué es la física de la materia condensada?
La física de la materia condensada es una disciplina que estudia la estructura y los procesos dinámicos de la materia condensada compuesta por un gran número de partículas (átomos, moléculas, iones, electrones) desde una perspectiva microscópica y su relación con las propiedades físicas macroscópicas. . La física de la materia condensada es una extensión de la física del estado sólido.
Los objetos de investigación de la física de la materia condensada
Los objetos de investigación de la física de la materia condensada incluyen no solo cristales, amorfos, cuasicristales y otras sustancias sólidas, sino también gases densos, líquidos y líquidos en entre y diversas fases condensadas intermedias entre sólidos, como helio líquido, cristal líquido, sal fundida, metal líquido, electrolito, vidrio, gel, etc. Después de medio siglo de desarrollo, la física de la materia condensada ha logrado grandes avances y los objetos de investigación han seguido ampliándose y volviéndose más complejos. Por un lado, se han estudiado más profundamente las diversas ramas de la física tradicional del estado sólido, como la física de metales, la física de semiconductores, el magnetismo, la física de bajas temperaturas, la física dieléctrica, etc., y las conexiones entre las ramas se han convertido en Por otro lado, se están desarrollando muchas nuevas ramas, como la física de sistemas electrónicos fuertemente correlacionada, la física de sistemas desordenados, la física de cuasicristales, la física mesoscópica y la física de cúmulos. Por lo tanto, la física de la materia condensada se ha convertido en una de las ramas más importantes de la física en la actualidad. El número de personas dedicadas a la investigación de la materia condensada es insuperable entre los físicos y el número de artículos publicados cada año ocupa el primer lugar entre todas las ramas de la física. Promueve efectivamente el desarrollo de materias interdisciplinarias como química, física, biofísica y geofísica.
Como todos sabemos, las complejas y diversas formas de la materia se dividen básicamente en tres categorías: gaseosa, líquida y sólida. Entre estos tres estados, la física de la materia condensada representa dos, lo que determina que cada paso de esta materia esté estrechamente relacionado con nuestra vida humana. Desde metales y aleaciones tradicionales hasta nuevos semiconductores y materiales superconductores, desde vidrio y cerámica hasta diversos polímeros y materiales compuestos, desde diversos cristales ópticos hasta diversos materiales de cristal líquido, etc. Las propiedades acústicas, ópticas, eléctricas, magnéticas y térmicas de todos estos materiales se basan en el estudio de la física de la materia condensada. La investigación sobre la física de la materia condensada también proporciona directamente la base para muchas altas tecnologías. Hoy en día, la microelectrónica, la tecnología láser, la optoelectrónica y la tecnología de comunicación por fibra óptica están estrechamente relacionadas con la investigación y el desarrollo de la física de la materia condensada.
La física de la materia condensada considera todo como un átomo y estudia diversas sustancias de la materia condensada sobre la base de la mecánica cuántica. Este es un movimiento muy ambicioso. Cabe decir que proviene del estudio de los sólidos cristalinos sólidos y de los líquidos cuánticos líquidos. En la investigación a largo plazo sobre estos dos estados especiales, la gente ha acumulado cierta experiencia y ha adquirido cierta confianza, y gradualmente ha extendido algunos métodos existentes al estudio de estados amorfos, estados de cristal líquido e incluso estados líquidos, ampliando así enormemente sus horizontes. La física de la materia condensada se formó gradualmente.
Hoy en día, los horizontes de la física de la materia condensada continúan ampliándose. Sin embargo, como origen de dos estados condensados, sólidos cristalinos y líquidos cuánticos, sigue siendo el principal objeto de investigación en la actualidad. Por supuesto, el contenido es cada vez más abundante y las cuestiones consideradas son cada vez más profundas. Después de todo, nos enfrentamos a la misma naturaleza y muchos fenómenos y leyes son universales. Es a través del estudio en profundidad de una serie de estados especiales que la gente comprende y domina gradualmente esas leyes universales.
¿Cuál es la diferencia entre física de materiales y física de materia condensada?
La física de materiales es una materia interdisciplinar emergente basada en principios físicos que proporciona la estructura, características y rendimiento de los materiales. Está orientada principalmente a la exploración de nuevos materiales funcionales como nuevas energías y nueva información.
La física de la materia condensada es una disciplina que estudia las propiedades físicas y la microestructura de la materia condensada y sus interrelaciones, es decir, estudiando las formas de movimiento y las leyes de los electrones, iones, átomos y moléculas que la forman. materia materia, entendemos sus propiedades físicas. Por tanto, en comparación con la física de la materia condensada, la física de los materiales es más práctica en la vida.