تفاوت اصلی بین فیزیک حالت جامد و فیزیک ماده چگال این است که فیزیک حالت جامد خواص ساختارهای جامد مانند کریستال ها را مطالعه می کند، در حالی که فیزیک ماده متراکم هم سیستم های جامد و هم سیستم های مایع را مطالعه می کند.
فیزیک حالت جامد شامل مطالعه مواد صلب یا جامدات با استفاده از مکانیک کوانتومی، کریستالوگرافی، الکترومغناطیس و متالورژی است. فیزیک ماده چگال رشته‌ای از فیزیک است که به خواص فیزیکی ماکروسکوپی و میکروسکوپی ماده می‌پردازد.
فیزیک حالت جامد چیست؟
فیزیک حالت جامد شامل مطالعه مواد صلب یا جامدات با استفاده از مکانیک کوانتومی، کریستالوگرافی، الکترومغناطیس و متالورژی است.می توانیم آن را به عنوان بزرگترین شاخه فیزیک ماده متراکم توصیف کنیم. این شاخه از فیزیک به مطالعه خواص مقیاس بزرگ مواد جامد که از خواص مقیاس اتمی ناشی می شود، تمایل دارد. بنابراین، فیزیک حالت جامد می‌تواند مبنای نظری را از علم مواد استخراج کند. علاوه بر این، این شاخه از فیزیک به طور مستقیم در فناوری ترانزیستورها و نیمه هادی ها نیز کاربرد دارد.
معمولاً، مواد جامد حاوی اتم های فشرده ای هستند که می توانند به شدت برهم کنش داشته باشند. این فعل و انفعالات می تواند خواص مکانیکی، الکتریکی، حرارتی، نوری و مغناطیسی ماده جامد را ایجاد کند. این اتم ها می توانند به طور منظم در طول یک واکنش شیمیایی بسته به نوع جامد و شرایط واکنش، بازآرایی شوند. به عنوان یک نظریه کلی، فیزیک حالت جامد بر کریستال ها تمرکز دارد. این به این دلیل است که آرایش تناوبی اتم ها در یک کریستال تمایل به تسهیل مدل سازی ریاضی دارد.
در یک کریستال، نیروهای بین اتم ها می توانند به اشکال مختلف رخ دهند. پیوندهای یونی، پیوندهای کووالانسی یا پیوندهای فلزی بین این اتم ها می تواند وجود داشته باشد. علاوه بر این، اگر اتم های گاز نجیب را در نظر بگیریم، حتی می تواند برهمکنش های واندروالسی بین اتم ها وجود داشته باشد.
علاوه بر این، خواص یک ماده خاص به ساختار کریستالی آن بستگی دارد. ما می توانیم این ساختار را با استفاده از طیف وسیعی از تکنیک های کریستالوگرافی مانند کریستالوگرافی اشعه ایکس، پراش نوترون و پراش الکترون بررسی کنیم.
حوزه‌های تحقیقاتی مدرن فیزیک حالت جامد شامل ابررسانایی با دمای بالا، شبه بلورها، شیشه‌های چرخشی، مواد همبسته قوی، نانومواد و غیره است.
فیزیک ماده چگال چیست؟
فیزیک ماده چگال رشته‌ای از فیزیک است که به خواص فیزیکی ماکروسکوپی و میکروسکوپی ماده می‌پردازد.این عمدتا شامل فاز جامد و مایع است. خواص این فازها از نیروهای الکترومغناطیسی بین اتم ها ناشی می شود. علاوه بر این، فیزیک ماده متراکم با فازهای متراکم ماده سروکار دارد. اینها سیستم هایی هستند که از تعاملات قوی بین آنها تشکیل شده است. با این حال، ممکن است فازهای متراکم عجیب و غریبی وجود داشته باشد که شامل فاز ابررسانا، میعانات بوز-اینشتین و غیره می شود.
فیزیک ماده متراکم نظری شامل استفاده از مدل‌های نظری برای درک ویژگی‌های حالت ماده است. مدل هایی وجود دارند که در این نظریه مفید هستند، مانند مدل درود، ساختار نواری، نظریه تابعی چگالی و غیره.
تفاوت بین فیزیک حالت جامد و فیزیک ماده چگال چیست؟
فیزیک حالت جامد شاخه ای از فیزیک ماده چگال است. تفاوت اصلی بین فیزیک حالت جامد و فیزیک ماده چگال این است که فیزیک حالت جامد خواص ساختارهای جامد مانند کریستال ها را مطالعه می کند، در حالی که فیزیک ماده متراکم هر دو سیستم جامد و مایع را مطالعه می کند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین فیزیک حالت جامد و فیزیک ماده متراکم را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - فیزیک حالت جامد در مقابل فیزیک ماده متراکم
فیزیک ماده چگال و فیزیک حالت جامد رشته های مهم شیمی فیزیک هستند. تفاوت اصلی بین فیزیک حالت جامد و فیزیک ماده چگال این است که فیزیک حالت جامد خواص ساختارهای جامد مانند کریستال ها را مطالعه می کند، در حالی که فیزیک ماده متراکم هر دو سیستم جامد و مایع را مطالعه می کند.
