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凝聚態(tài)物理學概況

更新時間:2022-03-01 點擊量:804

凝聚態(tài)物理學(condensed matter physics)是研究凝聚態(tài)物質(zhì)的物理性質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)系,即通過研究構(gòu)成凝聚態(tài)物質(zhì)的電子、離子、原子分子的運動形態(tài)和規(guī)律,從而認識其物理性質(zhì)的學科。凝聚態(tài)物理學是當今物理學最大也是最重要的分支學科之一。一方面,它是固體物理學的向外延拓,使研究對象除固體物質(zhì)以外,還包括許多液態(tài)物質(zhì),諸如液氦、熔鹽液態(tài)金屬,以及液晶、乳膠聚合物 等,甚至某些特殊的氣態(tài)物質(zhì),如經(jīng)玻色-愛因斯坦凝聚的玻色氣體和量子簡并的費米氣體。另一方面,它也引入了新的概念體系,既有利于處理傳統(tǒng)固體物理遺留的許多疑難問題,也便于推廣應(yīng)用到一些比常規(guī)固體更加復(fù)雜的物質(zhì)。從歷史來看,固體物理學創(chuàng)建于20世紀的30—40年代,而凝聚態(tài)物理學這一名稱最早出現(xiàn)于70年代,到了80—90年代,它逐漸取代了固體物理學作為學科名稱,或者將固體物理學理解為凝聚態(tài)物理學的同義詞。

凝聚態(tài)物理學是當今物理學最大也是最重要的分支學科之一。其研究層次,從宏觀、介觀微觀,進一步從微觀層次統(tǒng)一認識各種凝聚態(tài)物理現(xiàn)象;物質(zhì)維數(shù)從三維到低維和分數(shù)維;結(jié)構(gòu)從周期到非周期準周期,完整到不完整和近完整;外界環(huán)境從常規(guī)條件到*條件和多種*端條件交叉作用,等等,形成了比固體物理學更深刻更普遍的理論體系。經(jīng)過半個世紀多的發(fā)展,凝聚態(tài)物理學已成為物理學中最重要、*豐富*活躍的學科,在諸如半導(dǎo)體、磁學、超導(dǎo)體等許多學科領(lǐng)域中的重大成就已在當代高新科學技術(shù)領(lǐng)域中起關(guān)鍵性作用,為發(fā)展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎(chǔ)。前沿研究熱點層出不窮,新興交叉分支學科不斷出現(xiàn)是凝聚態(tài)物理學的一個重要特點;與生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系是它的另一重要特點,許多研究課題經(jīng)常同時兼有基礎(chǔ)研究和開發(fā)應(yīng)用研究的性質(zhì),研究成果可望迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。


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