La diferència clau entre la física de l'estat sòlid i la física de la matèria condensada és que la física de l'estat sòlid estudia les propietats d'estructures sòlides com els cristalls, mentre que la física de la matèria condensada estudia els sistemes sòlids i líquids.
La física de l'estat sòlid implica l'estudi de la matèria rígida o sòlids amb l'ús de la mecànica quàntica, la cristal·lografia, l'electromagnetisme i la metal·lúrgia. La física de la matèria condensada és un camp de la física que tendeix a tractar les propietats físiques macroscòpiques i microscòpiques de la matèria.
Què és la física de l'estat sòlid?
La física de l'estat sòlid implica l'estudi de la matèria rígida o sòlids amb l'ús de la mecànica quàntica, la cristal·lografia, l'electromagnetisme i la metal·lúrgia. La podem descriure com la branca més gran de la física de la matèria condensada. Aquesta branca de la física tendeix a estudiar les propietats a gran escala dels materials sòlids que resulten de les propietats a escala atòmica. Per tant, la física de l'estat sòlid pot derivar una base teòrica de la ciència dels materials. A més, aquesta branca de la física també té aplicacions directament en la tecnologia de transistors i semiconductors.
Normalment, els materials sòlids contenen àtoms densament empaquetats que poden interactuar intensament. Aquestes interaccions poden produir propietats mecàniques, elèctriques, tèrmiques, òptiques i magnètiques del material sòlid. Aquests àtoms es poden reordenar regularment durant una reacció química, depenent del tipus de sòlid i de les condicions de reacció. Com a teoria general, la física de l'estat sòlid se centra en els cristalls. Això es deu al fet que la disposició periòdica dels àtoms en un cristall tendeix a facilitar el modelatge matemàtic.
En un cristall, les forces entre àtoms poden ocórrer de diferents formes. Hi pot haver enllaços iònics, enllaços covalents o enllaços metàl·lics entre aquests àtoms. A més, fins i tot hi pot haver interaccions de Van der Waals entre àtoms si tenim en compte els àtoms de gas noble.
A més, les propietats d'un material en particular depenen de la seva estructura cristal·lina. Podem investigar aquesta estructura mitjançant una sèrie de tècniques cristal·logràfiques com ara la cristal·lografia de raigs X, la difracció de neutrons i la difracció d'electrons.
Les àrees d'investigació modernes de la física de l'estat sòlid inclouen la superconductivitat a alta temperatura, els quasicristalls, el vidre giratori, els materials fortament correlacionats, els nanomaterials, etc.
Què és la física de la matèria condensada?
La física de la matèria condensada és un camp de la física que s'ocupa de les propietats físiques macroscòpiques i microscòpiques de la matèria. Això inclou principalment les fases sòlida i líquida. Les propietats d'aquestes fases sorgeixen de forces electromagnètiques entre els àtoms. A més, la física de la matèria condensada tracta les fases condensades de la matèria. Aquests són els sistemes que consisteixen en fortes interaccions entre ells. Tanmateix, hi pot haver algunes fases condensades exòtiques que inclouen la fase superconductora, el condensat de Bose-Einstein, etc. Podem realitzar experiments per mesurar diverses propietats dels materials mitjançant l'aplicació de la mecànica quàntica, l'electromagnetisme, la mecànica estadística, etc.
La física teòrica de la matèria condensada implica l'ús de models teòrics per comprendre les propietats de l'estat de la matèria. Hi ha alguns models que són útils en aquesta teoria, com ara el model Drude, l'estructura de bandes, la teoria funcional de la densitat, etc.
Quina diferència hi ha entre la física de l'estat sòlid i la física de la matèria condensada?
La física de l'estat sòlid és una branca de la física de la matèria condensada. La diferència clau entre la física de l'estat sòlid i la física de la matèria condensada és que la física de l'estat sòlid estudia les propietats d'estructures sòlides com els cristalls, mentre que la física de la matèria condensada estudia els sistemes sòlids i líquids.
La infografia següent presenta les diferències entre la física de l'estat sòlid i la física de la matèria condensada en forma de taula per comparar-les.
Resum: Física de l'estat sòlid versus física de la matèria condensada
La física de la matèria condensada i la física de l'estat sòlid són camps importants de la química física. La diferència clau entre la física de l'estat sòlid i la física de la matèria condensada és que la física de l'estat sòlid estudia les propietats d'estructures sòlides com els cristalls, mentre que la física de la matèria condensada estudia els sistemes sòlids i líquids.
