Ključna razlika između fizike čvrstog stanja i fizike kondenzirane tvari je u tome što fizika čvrstog stanja proučava svojstva čvrstih struktura kao što su kristali, dok fizika kondenzirane tvari proučava i čvrste i tekuće sustave.
Fizika čvrstog stanja uključuje proučavanje krute materije ili krutih tijela uz korištenje kvantne mehanike, kristalografije, elektromagnetizma i metalurgije. Fizika kondenzirane tvari je područje fizike koje se bavi makroskopskim i mikroskopskim fizičkim svojstvima materije.
Što je fizika čvrstog stanja?
Fizika čvrstog stanja uključuje proučavanje krute materije ili krutih tijela uz korištenje kvantne mehanike, kristalografije, elektromagnetizma i metalurgije. Možemo je opisati kao najveću granu fizike kondenzirane tvari. Ova grana fizike teži proučavanju velikih svojstava čvrstih materijala koja proizlaze iz svojstava atomskih razmjera. Stoga fizika čvrstog stanja može izvući teorijsku osnovu iz znanosti o materijalima. Štoviše, ova grana fizike također ima izravne primjene u tehnologiji tranzistora i poluvodiča.
Obično čvrsti materijali sadrže gusto zbijene atome koji mogu intenzivno međudjelovati. Ove interakcije mogu proizvesti mehanička, električna, toplinska, optička i magnetska svojstva čvrstog materijala. Ti se atomi mogu redovito preuređivati tijekom kemijske reakcije, ovisno o vrsti krutine i uvjetima reakcije. Kao opća teorija, fizika čvrstog stanja usredotočena je na kristale. To je zato što periodični raspored atoma u kristalu nastoji olakšati matematičko modeliranje.
U kristalu se sile između atoma mogu pojaviti u različitim oblicima. Između tih atoma mogu postojati ionske veze, kovalentne veze ili metalne veze. Štoviše, može postojati čak i Van der Waalsova interakcija između atoma ako uzmemo u obzir atome plemenitog plina.
Nadalje, svojstva pojedinog materijala ovise o njegovoj kristalnoj strukturi. Ovu strukturu možemo istražiti pomoću niza kristalografskih tehnika kao što su rendgenska kristalografija, difrakcija neutrona i difrakcija elektrona.
Moderna područja istraživanja fizike čvrstog stanja uključuju visokotemperaturnu supravodljivost, kvazikristale, spinsko staklo, jako korelirane materijale, nanomaterijale itd.
Što je fizika kondenzirane tvari?
Fizika kondenzirane tvari je područje fizike koje se bavi makroskopskim i mikroskopskim fizičkim svojstvima materije. To uglavnom uključuje krutu i tekuću fazu. Svojstva ovih faza proizlaze iz elektromagnetskih sila između atoma. Osim toga, fizika kondenzirane tvari bavi se kondenziranim fazama tvari. To su sustavi koji se sastoje od jakih međusobnih interakcija. Međutim, mogu postojati neke egzotične kondenzirane faze koje uključuju supravodljivu fazu, Bose-Einsteinov kondenzat itd. Možemo izvoditi pokuse za mjerenje različitih svojstava materijala primjenom kvantne mehanike, elektromagnetizma, statističke mehanike itd.
Teorijska fizika kondenzirane tvari uključuje korištenje teorijskih modela za razumijevanje svojstava agregatnog stanja. Postoje neki modeli koji su od pomoći u ovoj teoriji, kao što je Drudeov model, tračna struktura, teorija funkcionalne gustoće, itd.
Koja je razlika između fizike čvrstog stanja i fizike kondenzirane tvari?
Fizika čvrstog stanja je grana fizike kondenzirane tvari. Ključna razlika između fizike čvrstog stanja i fizike kondenzirane tvari je u tome što fizika čvrstog stanja proučava svojstva čvrstih struktura kao što su kristali, dok fizika kondenzirane tvari proučava i čvrste i tekuće sustave.
Infografika u nastavku predstavlja razlike između fizike čvrstog stanja i fizike kondenzirane tvari u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Fizika čvrstog stanja naspram fizike kondenzirane tvari
Fizika kondenzirane tvari i fizika čvrstog stanja važna su polja fizičke kemije. Ključna razlika između fizike čvrstog stanja i fizike kondenzirane tvari je u tome što fizika čvrstog stanja proučava svojstva čvrstih struktura kao što su kristali, dok fizika kondenzirane tvari proučava i čvrste i tekuće sustave.
