ฟิสิกส์ของสสารควบแน่น

ฟิสิกส์ของสสารควบแน่น, วินัยที่ปฏิบัติต่อคุณสมบัติทางความร้อน, ยืดหยุ่น, ไฟฟ้า, แม่เหล็กและออปติคัลของสารที่เป็นของแข็งและของเหลว ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 และได้คะแนนความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคที่สำคัญมากมายรวมถึงทรานซิสเตอร์

ฟิสิกส์: ฟิสิกส์ของสสารควบแน่น

ฟิลด์นี้ซึ่งปฏิบัติต่อคุณสมบัติทางความร้อนยืดหยุ่นไฟฟ้าแม่เหล็กและออปติคัลของสารที่เป็นของแข็งและของเหลวเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว

ในบรรดาวัสดุที่เป็นของแข็งความก้าวหน้าทางทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการศึกษาวัสดุผลึกที่มีอาร์เรย์เรขาคณิตที่เรียบง่ายของอะตอมเป็นระบบหลายอนุภาคที่ให้การรักษาด้วยกลศาสตร์ควอนตัม เนื่องจากอะตอมในของแข็งมีการประสานงานกันในระยะทางไกลทฤษฎีจึงต้องไปไกลกว่าที่เหมาะสมสำหรับอะตอมและโมเลกุล ดังนั้นตัวนำเช่นโลหะมีอิเล็กตรอนอิสระบางตัวที่เรียกว่าฟรี (หรือการนำความร้อน) ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบทางไฟฟ้าและการนำความร้อนส่วนใหญ่ของวัสดุและซึ่งอยู่รวมกับของแข็งทั้งก้อนมากกว่าอะตอมเดี่ยว เซมิคอนดักเตอร์และฉนวนไม่ว่าจะเป็นผลึกหรืออสัณฐานเป็นวัสดุอื่น ๆ ที่ศึกษาในสาขาฟิสิกส์นี้

ด้านอื่น ๆ ของสสารควบแน่นเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของสถานะของเหลวธรรมดาของผลึกเหลวและที่อุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ (−273.15 ° C หรือ −459.67 ° F) ของของเหลวควอนตัมที่เรียกว่า หลังจัดแสดงคุณสมบัติที่เรียกว่า superfluidity (การไหลของแรงเสียดทานอย่างสมบูรณ์) ซึ่งเป็นตัวอย่างของปรากฏการณ์ควอนตัมขนาดใหญ่ ปรากฏการณ์ดังกล่าวยังได้รับการยกตัวอย่างยิ่งยวดจากตัวนำยิ่งยวด (การไหลของกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีความต้านทานอย่างสมบูรณ์) ซึ่งเป็นคุณสมบัติอุณหภูมิต่ำของวัสดุโลหะและเซรามิกบางชนิด นอกเหนือจากความสำคัญของพวกเขาที่มีต่อเทคโนโลยีของเหลวขนาดมหึมาและสถานะควอนตัมที่เป็นของแข็งนั้นมีความสำคัญในทฤษฎีทางดาราศาสตร์ของโครงสร้างดาวฤกษ์ในตัวอย่างเช่นดาวนิวตรอน