الفرق الرئيسي بين فيزياء الحالة الصلبة وفيزياء المادة المكثفة هو أن فيزياء الحالة الصلبة تدرس خصائص الهياكل الصلبة مثل البلورات ، بينما تدرس فيزياء المادة المكثفة كلاً من الأنظمة الصلبة والسائلة.
تتضمن فيزياء الحالة الصلبة دراسة المواد الصلبة أو المواد الصلبة باستخدام ميكانيكا الكم وعلم البلورات والكهرومغناطيسية وعلم المعادن. فيزياء المادة المكثفة هي مجال فيزيائي يميل إلى التعامل مع الخصائص الفيزيائية المجهرية والميكروسكوبية للمادة.
ما هي فيزياء الجوامد؟
تتضمن فيزياء الحالة الصلبة دراسة المواد الصلبة أو المواد الصلبة باستخدام ميكانيكا الكم وعلم البلورات والكهرومغناطيسية وعلم المعادن.يمكننا وصفه بأنه أكبر فرع لفيزياء المادة المكثفة. يميل هذا الفرع من الفيزياء إلى دراسة الخصائص واسعة النطاق للمواد الصلبة الناتجة عن خصائص المقياس الذري. لذلك ، يمكن لفيزياء الجوامد أن تستمد أساسًا نظريًا من علم المواد. علاوة على ذلك ، فإن هذا الفرع من الفيزياء له أيضًا تطبيقات مباشرة في تكنولوجيا الترانزستورات وأشباه الموصلات.
عادة ، تحتوي المواد الصلبة على ذرات معبأة بكثافة يمكن أن تتفاعل بشكل مكثف. يمكن أن تنتج هذه التفاعلات خصائص ميكانيكية وكهربائية وحرارية وبصرية ومغناطيسية للمادة الصلبة. يمكن إعادة ترتيب هذه الذرات بانتظام أثناء تفاعل كيميائي ، اعتمادًا على نوع المادة الصلبة وظروف التفاعل. كنظرية عامة ، تركز فيزياء الحالة الصلبة على البلورات. هذا لأن الترتيب الدوري للذرات في البلورة يميل إلى تسهيل النمذجة الرياضية.
في البلورة ، يمكن أن تحدث القوى بين الذرات بأشكال مختلفة. يمكن أن تكون هناك روابط أيونية أو روابط تساهمية أو روابط معدنية بين هذه الذرات. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون هناك تفاعلات Van der Waals بين الذرات إذا أخذنا في الاعتبار ذرات الغازات النبيلة.
علاوة على ذلك ، تعتمد خصائص مادة معينة على هيكلها البلوري. يمكننا التحقق من هذه البنية باستخدام مجموعة من تقنيات التصوير البلوري مثل علم البلورات بالأشعة السينية ، وانحراف النيوترون ، وانحراف الإلكترون.
تشمل مجالات البحث الحديثة لفيزياء الحالة الصلبة الموصلية الفائقة لدرجات الحرارة العالية ، وأشباه البلورات ، والزجاج الدوراني ، والمواد شديدة الارتباط ، والمواد النانوية ، وما إلى ذلك.
ما هي فيزياء المادة المكثفة؟
فيزياء المادة المكثفة هي مجال فيزياء يتعامل مع الخصائص الفيزيائية المجهرية والميكروسكوبية للمادة.يتضمن هذا بشكل أساسي المراحل الصلبة والسائلة. تنشأ خصائص هذه الأطوار من القوى الكهرومغناطيسية بين الذرات. بالإضافة إلى ذلك ، تتعامل فيزياء المادة المكثفة مع أطوار المادة المكثفة. هذه هي الأنظمة التي تتكون من تفاعلات قوية بينهما. ومع ذلك ، يمكن أن تكون هناك بعض الأطوار المكثفة الغريبة التي تشمل مرحلة التوصيل الفائق ، ومكثفات بوز-أينشتاين ، وما إلى ذلك. يمكننا إجراء تجارب لقياس خصائص المواد المختلفة من خلال تطبيق ميكانيكا الكم ، والكهرومغناطيسية ، والميكانيكا الإحصائية ، إلخ.
فيزياء المادة المكثفة النظرية تتضمن استخدام النماذج النظرية لفهم خصائص حالة المادة. هناك بعض النماذج المفيدة في هذه النظرية ، مثل نموذج Drude ، وهيكل النطاق ، ونظرية الكثافة الوظيفية ، وما إلى ذلك.
ما هو الفرق بين فيزياء الحالة الصلبة وفيزياء المادة المكثفة؟
فيزياء الجوامد هي فرع من فيزياء المادة المكثفة. الفرق الرئيسي بين فيزياء الحالة الصلبة وفيزياء المادة المكثفة هو أن فيزياء الحالة الصلبة تدرس خصائص الهياكل الصلبة مثل البلورات ، بينما تدرس فيزياء المادة المكثفة كلاً من الأنظمة الصلبة والسائلة.
يعرض الرسم البياني أدناه الاختلافات بين فيزياء الحالة الصلبة وفيزياء المادة المكثفة في شكل جدول للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - فيزياء الحالة الصلبة مقابل فيزياء المادة المكثفة
فيزياء المواد المكثفة وفيزياء الجوامد هي مجالات مهمة في الكيمياء الفيزيائية. الفرق الرئيسي بين فيزياء الحالة الصلبة وفيزياء المادة المكثفة هو أن فيزياء الحالة الصلبة تدرس خصائص الهياكل الصلبة مثل البلورات ، بينما تدرس فيزياء المادة المكثفة كلاً من الأنظمة الصلبة والسائلة.
