Metalografia a fizyka materii skondensowanej
Dyscyplina zajmująca się właściwościami termicznymi, sprężystymi, elektrycznymi, magnetycznymi i optycznymi substancji stałych i ciekłych. Fizyka materii skondensowanej rozwijała się w zawrotnym tempie w drugiej połowie XX wieku i osiągnęła wiele ważnych osiągnięć naukowych i technicznych, w tym tranzystor.
Badania materiałów krystalicznych
Wśród materiałów stałych największy postęp teoretyczny nastąpił w badaniu materiałów krystalicznych, których proste, powtarzalne geometryczne układy atomów są układami wielocząsteczkowymi, które umożliwiają traktowanie za pomocą mechaniki kwantowej. Ponieważ atomy w ciele stałym są ze sobą skoordynowane na dużych odległościach, teoria musi wykraczać poza to, co jest właściwe dla atomów i cząsteczek.
Tak więc przewodniki, takie jak metale, zawierają pewne tak zwane elektrony swobodne (lub przewodzące), które są odpowiedzialne za przewodnictwo elektryczne i większość przewodnictwa cieplnego materiału i które należą zbiorowo do całego ciała stałego, a nie do poszczególnych atomów. Półprzewodniki i izolatory, krystaliczne lub amorficzne, to inne materiały badane w tej dziedzinie fizyki. Odwiedź: https://metalografia-pik.pl.
Materia skondensowana
Inne aspekty materii skondensowanej obejmują właściwości zwykłego stanu ciekłego, ciekłych kryształów oraz, w temperaturach bliskich zeru bezwzględnemu (-273,15 ° C lub -459,67 ° F), tak zwanych cieczy kwantowych. Te ostatnie wykazują właściwość znaną jako nadciekłość (przepływ całkowicie beztarciowy), która jest przykładem makroskopowych zjawisk kwantowych. Przykładem takich zjawisk jest również nadprzewodnictwo (całkowicie bezoporowy przepływ prądu), właściwość niektórych materiałów metalicznych i ceramicznych w niskich temperaturach. Oprócz ich znaczenia dla technologii, makroskopowe ciekłe i stałe stany kwantowe są ważne w astrofizycznych teoriach budowy gwiazd, na przykład w gwiazdach neutronowych.
Krystalografia
dziedzina nauki zajmująca się rozpoznawaniem rozmieszczenia i wiązań atomów w krystalicznych ciałach stałych oraz strukturą geometryczną sieci krystalicznych. Klasycznie właściwości optyczne kryształów były cenne w mineralogii i chemii do identyfikacji substancji. Nowoczesna krystalografia opiera się w dużej mierze na analizie dyfrakcji promieni rentgenowskich przez kryształy pełniące rolę siatek optycznych. Za pomocą krystalografii rentgenowskiej chemicy są w stanie określić wewnętrzne struktury i układy wiązań minerałów i cząsteczek, w tym struktury dużych złożonych cząsteczek, takich jak białka i DNA.
