Avainero kiinteän olomuodon fysiikan ja kondensoituneen aineen fysiikan välillä on, että kiinteän olomuodon fysiikka tutkii kiinteiden rakenteiden, kuten kiteiden, ominaisuuksia, kun taas kondensoituneen aineen fysiikka tutkii sekä kiinteitä että nestemäisiä systeemejä.
Kiinteän olomuodon fysiikka sisältää jäykän aineen tai kiinteiden aineiden tutkimuksen kvanttimekaniikan, kristallografian, sähkömagnetismin ja metallurgian avulla. Kondensoituneen aineen fysiikka on fysiikan ala, joka pyrkii käsittelemään aineen makroskooppisia ja mikroskooppisia fysikaalisia ominaisuuksia.
Mitä on solid-state-fysiikka?
Kiinteän olomuodon fysiikka sisältää jäykän aineen tai kiinteiden aineiden tutkimuksen kvanttimekaniikan, kristallografian, sähkömagnetismin ja metallurgian avulla. Voimme kuvata sitä kondensoidun aineen fysiikan suurimmaksi haaraksi. Tällä fysiikan haaralla on taipumus tutkia kiinteiden aineiden laajamittaisia ominaisuuksia, jotka johtuvat atomimittakaavan ominaisuuksista. Siksi solid-state fysiikka voi saada teoreettisen perustan materiaalitieteestä. Lisäksi tällä fysiikan haaralla on sovelluksia suoraan transistorien ja puolijohteiden teknologiassa.
Yleensä kiinteät materiaalit sisältävät tiheästi pakattuja atomeja, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa intensiivisesti. Nämä vuorovaikutukset voivat tuottaa kiinteän materiaalin mekaanisia, sähköisiä, lämpö-, optisia ja magneettisia ominaisuuksia. Nämä atomit voivat järjestyä säännöllisesti uudelleen kemiallisen reaktion aikana kiinteän aineen tyypistä ja reaktio-olosuhteista riippuen. Yleisenä teoriana solid-state fysiikka keskittyy kiteisiin. Tämä johtuu siitä, että atomien jaksollinen järjestely kiteessä helpottaa matemaattista mallintamista.
Kidessä atomien väliset voimat voivat esiintyä eri muodoissa. Näiden atomien välillä voi olla ionisidoksia, kovalenttisia sidoksia tai metallisidoksia. Lisäksi atomien välillä voi olla jopa Van der Waalsin vuorovaikutuksia, jos tarkastelemme jalokaasuatomeja.
Lisäksi tietyn materiaalin ominaisuudet riippuvat sen kiderakenteesta. Voimme tutkia tätä rakennetta käyttämällä erilaisia kristallografisia tekniikoita, kuten röntgenkristallografiaa, neutronidiffraktiota ja elektronidiffraktiota.
Kiinteän olomuodon fysiikan nykyaikaisiin tutkimusalueisiin kuuluvat korkean lämpötilan suprajohtavuus, kvasikiteet, pyörivä lasi, vahvasti korreloivat materiaalit, nanomateriaalit jne.
Mitä on kondensoituneen aineen fysiikka?
Tiivistyneen aineen fysiikka on fysiikan ala, joka käsittelee aineen makroskooppisia ja mikroskooppisia fysikaalisia ominaisuuksia. Tämä sisältää pääasiassa kiinteän ja nestemäisen faasin. Näiden faasien ominaisuudet syntyvät atomien välisistä sähkömagneettisista voimista. Lisäksi kondensoituneen aineen fysiikka käsittelee aineen tiivistyneitä faaseja. Nämä ovat järjestelmiä, jotka koostuvat vahvasta vuorovaikutuksesta niiden välillä. Joitakin eksoottisia kondensoituneita faaseja voi kuitenkin esiintyä, mukaan lukien suprajohtava vaihe, Bose-Einstein-kondensaatti jne. Voimme suorittaa kokeita eri materiaalien ominaisuuksien mittaamiseksi käyttämällä kvanttimekaniikkaa, sähkömagnetismia, tilastollista mekaniikkaa jne.
Teoreettinen kondensoituneen aineen fysiikka sisältää teoreettisten mallien käytön aineen tilan ominaisuuksien ymmärtämiseksi. Jotkut mallit ovat hyödyllisiä tässä teoriassa, kuten Drude-malli, kaistan rakenne, tiheysfunktionaaliteoria jne.
Mitä eroa on kiinteän aineen fysiikan ja kondensoituneen aineen fysiikan välillä?
Kiinteän olomuodon fysiikka on tiivistetyn aineen fysiikan haara. avainero kiinteän olomuodon fysiikan ja kondensoituneen aineen fysiikan välillä on se, että kiinteän olomuodon fysiikka tutkii kiinteiden rakenteiden, kuten kiteiden, ominaisuuksia, kun taas kondensoituneen aineen fysiikka tutkii sekä kiinteitä että nestemäisiä systeemejä.
Alla oleva infografiikka esittelee kiinteän olomuodon fysiikan ja kondensoituneen aineen fysiikan väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Kiinteän olomuodon fysiikka vs. kondensoituneen aineen fysiikka
Kondensoituneen aineen fysiikka ja kiinteän olomuodon fysiikka ovat tärkeitä fysikaalisen kemian aloja. Keskeinen ero kiinteän aineen fysiikan ja kondensoituneen aineen fysiikan välillä on, että kiinteän olomuodon fysiikka tutkii kiinteiden rakenteiden, kuten kiteiden, ominaisuuksia, kun taas kondensoituneen aineen fysiikka tutkii sekä kiinteitä että nestemäisiä järjestelmiä.
