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凝聚態物理學什麼內容

發布時間:2022-10-01 21:15:19

㈠ 凝聚物理學講的是什麼內容

凝聚態物理學是一門以物質的宏觀物理性質作為主要研究對象的學科。所謂「凝聚態」指的是由大量粒子組成,並且粒子間有很強的相互作用的系統。自然界中存在著各種各樣的凝聚態物質,它們深刻地影響著人們日常生活的方方面面。在最常見的三種物質形態——氣態、固態和液態中,後兩者就屬於凝聚態。低溫下的超流態,超導態,超固態,玻色-愛因斯坦凝聚態,磁介質中的鐵磁態,反鐵磁態等,也都是凝聚態。 凝聚態物理學起源於19世紀固體物理學和低溫物理學的發展。19世紀,人們對晶體的認識逐漸深入。1840年法國物理學家奧古斯特·布拉菲導出了三維晶體的所有14種排列方式,即布拉菲點陣。1912年,德國物理學家馮·勞厄發現了X射線在晶體上的衍射,開創了固體物理學的新時代,從此,人們可以通過X射線的衍射條紋研究晶體的微觀結構。 19世紀,英國著名物理學家法拉第在低溫下液化了大部分當時已知的氣體。1908年,荷蘭物理學家昂尼斯將最後一種難以液化的氣體氦氣液化,創造了人造低溫的新紀錄-269°C(4K),並且發現了金屬在低溫下的超導現象。超導具有廣闊的應用前景,超導的理論和實驗研究在20世紀獲得了長足進展,臨界轉變溫度最高紀錄不斷刷新,超導研究已經成為凝聚態物理學中最熱門的領域之一。 目前凝聚態物理學面臨的主要問題高溫超導體的理論模型。

㈡ 凝聚態物理專業

凝聚態物理

1. 概況
凝聚態物理學是從微觀角度出發,研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯系的一門學科。凝聚態物理是以固體物理為基礎的外向延拓。凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與准晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介於液態和固態之間的各類居間凝聚相,例如液氦、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經過半個世紀的發展,目前已形成了比固體物理學更廣泛更深入的理論體系。特別是八十年代以來,凝聚態物理學取得了巨大進展,研究對象日益擴展,更為復雜。一方面傳統的固體物理各個分支如金屬物理、半導體物理、 磁學、低溫物理和電介質物理等的研究更深入,各分支之間的聯系更趨密切;另一方面許 多新的分支不斷涌現,如強關聯電子體系物理學、無序體系物理學、准晶物理學、介觀物 理與團簇物理等。從而使凝聚態物理學成為當前物理學中最重要的分支學科之一,從事凝聚態研究的人數在物理學家中首屈一指,每年發表的論文數在物理學的各個分支中居領先位置。目前凝聚態物理學正處在枝繁葉茂的興旺時期。並且,由於凝聚態物理的基礎性研 究往往與實際的技術應用有著緊密的聯系,凝聚態物理學的成果是一系列新技術
、新材料 和新器件,在當今世界的高新科技領域起著關鍵性的不可替代的作用。近年來凝聚態物理學的研究成果、研究方法和技術日益向相鄰學科滲透、擴展,有力的促進了諸如化學、物理、生物物理和地球物理等交叉學科的發展。

2.學科研究范圍
研究凝聚態物質的原子之間的結構、電子態結構以及相關的各種物理性質。
研究領域包括固體物理、晶體物理、金屬物理、半導體物理、電介質物理、磁學、固體光學性質、低溫物理與超導電性、高壓物理、稀土物理、液晶物理、非晶物理、低維物理(包括薄膜物理、表面與界面物理和高分子物理)、液體物理、微結構物理(包括介觀物理:)與原子簇)、缺陷與相變物理、納米材料和准晶等。

由於凝聚態物理的應用范圍很廣!!所以前景還是很樂觀的!
將來可以做研究員、工程師、技術骨乾等等,做什麼就要看自己了~
由於導師不同研究方向也不同,前途也會不一樣,填志願時方向也要選擇好,復試前一般還會再次確認所選方向。
出國也是不錯的選擇,凝聚態出國的不在少數,不過要看個人努力了~

加油吧~~ 夢想終會實現!

㈢ 凝聚態物理學的學科介紹

凝聚態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、介觀到微觀,進一步從微觀層次統一認識各種凝聚態物理現象;物質維數從三維到低維和分數維;結構從周期到非周期和准周期,完整到不完整和近完整;外界環境從常規條件到極端條件和多種極端條件交叉作用,等等,形成了比固體物理學更深刻更普遍的理論體系。經過半個世紀多的發展,凝聚態物理學已成為物理學中最重要、最豐富和最活躍的學科,在諸如半導體、磁學、超導體等許多學科領域中的重大成就已在當代高新科學技術領域中起關鍵性作用,為發展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎。前沿研究熱點層出不窮,新興交叉分支學科不斷出現是凝聚態物理學的一個重要特點;與生產實踐密切聯系是它的另一重要特點,許多研究課題經常同時兼有基礎研究和開發應用研究的性質,研究成果可望迅速轉化為生產力。

㈣ 什麼是凝聚態物質凝聚態物理研究方向

凝聚態指的就是大量的粒子組合在一起,而粒子相互之間也有很強的聯系,最終構成了一個完整的系統,最早是由雅科夫·弗倫克爾在1947年提出,凝聚態物理學就是專門研究這個方面的,這個領域的研究人員想用物理的定律來更好解釋凝聚態物質的很多特點和聯系,下面就和本站一起看看吧。

什麼是凝聚態物質?

所謂的凝聚態指的就是大量的粒子組合在一起,而粒子相互之間也有很強的聯系,最終構成了一個完整的系統。在自然界中凝聚態物質是比較常見的,而固態和液態都算是凝聚態,甚至於在低溫條件下的超流態、超導態等也都是凝聚態。

凝聚態物理研究方向

凝聚態物理學就是專門研究這個方面的,這個領域的研究人員想用物理的定律來更好解釋凝聚態物質的很多特點和聯系。而量子力學、電磁學以及統計力學的一些定律都算是比較重要的。

不管是固態還是液態都是大家比較常見的凝聚態,在前文也提到過低溫下的超導相、晶體等等也算是凝聚態的一種。

凝聚態物質算是比較常見的,所以這方面的研究也是相當活躍的。在美國就有很多該領域的研究者,他們占據了物理學中的很大一部分。而這個領域和化學、材料科學等等很多領域都有一定的交叉,和原子物理學等等聯系也比較大。其中很多研究在粒子物理學中也是可以用到的。

凝聚態這個術語實際上在很早就出現了,當時在1947年雅科夫·弗倫克爾寫的專業的書籍中就講到了這個領域,所以這並不是什麼新興領域。

晶體學、冶金學等等最開始都是由於比較獨立的學科中興起的,後來在二十世紀四十年代被物理學家統一稱之為固體物理學。後來在二十世紀六十年代後,人們開始研究起液體物理學,凝聚態物理學也開始被提出。

凝聚態在物理中並不是多麼新鮮的詞彙,實際上早在很早前就有研究,當然研究並不是十全十美的,還有很多知識等待發現。

㈤ 凝聚態物理學的研究內容

凝聚態物理學的基本任務在於闡明微觀結構與物性的關系,因而判斷構成凝聚態物質的某些類型微觀粒子的集體是否呈現量子特徵(波粒二象性)是至關緊要的。電子質量小,常溫下明顯地呈現量子特徵;離子或原子則由於質量較重,只有低溫下(約4K)的液氦或極低溫下(μK至nK)的鹼金屬稀薄氣體,原子的量子特徵才突出地表現出來。這也說明為何低溫條件對凝聚態物理學的研究十分重要。微觀粒子分為兩類:一類是費米子,具有半整數的自旋,服從泡利不相容原理;另一類是玻色子,具有整數的自旋,同一能態容許任意數的粒子占據。這兩類粒子的物理行為判然有別。 軟物質又稱為復雜液體,是介於固體與液體之間的物相,液晶、乳膠、聚合物等均屬此類。軟物質大都是有機物質,雖然在原子尺度上是無序的,但在介觀尺度上則可能出現某種規則而有序的結構。如液晶分子是桿狀的,盡管其質心不具有位置序,但桿的取向卻可能是有序的。又如聚合物是由柔軟的長鏈分子所構成,由於長程無序的關聯性,因而遵循了類似於臨界現象的標度律。20世紀70—80年代液晶物理學和聚合物物理學的建立,使凝聚態物理學從傳統的硬物質成功地延拓到軟物質。軟物質在微小的外界刺激(溫度、外場或外力)下有顯著的響應是其物性的特徵,從而產生明顯的實用效果。一顆紐扣電池可驅動液晶手錶數年之久,就是證明。軟物質變化過程中內能變化甚微,熵的變化十分顯著,因而其組織結構的變化主要由熵來驅動,和內能驅動的硬物質迥然有別。熵致有序和熵致形變乃是軟物質自組裝的物理基礎。 有機物質(小分子和聚合物)的電子結構與電子性質也受到廣泛的重視。有機發光器件和電子器件正在研製開發之中。

㈥ 什麼是凝聚態物理

自20世紀20年代量子理論出現以來,固體晶態的物理研究得到高度發展,進而演變為現在的凝聚態物理。接下來我為你推薦什麼是凝聚態物理,一起看看吧!

什麼是凝聚態物理

凝聚態物理學(condensed matter physics)是從微觀角度出發,研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯系的一門學科。凝聚態物理是以固體物理為基礎的外向延拓。

凝聚態物理的研究對象

凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與准晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介於液態和固態之間的各類居間凝聚相,例如液氦、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經過半個世紀的發展,凝聚態物理學取得了巨大進展,研究對象日益擴展,更為復雜。一方面傳統的固體物理各個分支如金屬物理、半導體物理、磁學、低溫物理和電介質物理等的研究更深入,各分支之間的聯系更趨密切;另一方面許多新的分支不斷涌現,如強關聯電子體系物理學、無序體系物理學、准晶物理學、介觀物理與團簇物理等。從而使凝聚態物理學成為當前物理學中最重要的分支學科之一,從事凝聚態研究的人數在物理學家中首屈一指,每年發表的論文數在物理學的各個分支中居領先位置。有力地促進了諸如化學、物理、生物物理學和地球物理等交叉學科的發展。

眾所周知,復雜多樣的物質形態基本上分成三類:氣態、液態和固態,在這三種物態中,凝聚態物理研究的對象就佔了二個,這就決定了這門學科的每一步進展都與我們人類的生活休戚相關。從傳統的各種金屬、合金到新型的各種半導體、超導材料,從玻璃、陶瓷到各種聚合物和復合材料,從各種光學晶體到各種液晶材料等等;所有這些材料所涉及到的聲、光、電、磁、熱等特性都是建立在凝聚態物理研究的基礎上的。凝聚態物理研究還直接為許多高科學技術本身提供了基礎。當今正蓬勃發展著的微電子技術、激光技術、光電子技術和光纖通訊技術等等都密切聯系著凝聚態物理的研究和發展。

凝聚態物理以萬物皆成於原子為宗旨,以量子力學為基礎研究各種凝聚態,這是一個非常雄心勃勃的舉措。應該說出自於對固態中晶態固體的研究和對液態中量子液體的研究。在對這二種特殊態的長期研究中,人們積累了一些經驗,也建立起了一些信心,並逐步把一些已有的方法推廣用於非晶態和液晶乃至液態的研究,從而大大拓寬了視野,逐步形成了凝聚態物理。

今天,凝聚態物理的視野還在繼續開拓。然而作為淵源的二種凝聚態即晶態固體和量子液體,時至今日仍然是它主要的研究對象,內容當然越來越豐富了,考慮的問題也越來越深入了。畢竟我們面臨的是同一個自然界,許多現象和規律是普適的。人們正是通過對一系列特殊態的深入研究來逐步認識和掌握那些普適的規律。

材料物理學與凝聚態物理有什麼區別?

材料物理是從物理學原理出發提供材料結構、特性與性能的一門新興交叉學科,主要面向新能源與新信息等新功能材料探索。

凝聚態物理學是研究凝聚態物質的物理性質與微觀結構以及它們之間的關系,即通過研究構成凝聚態物質的電子、離子、原子及分子的運動形態和規律,從而認識其物理性質的學科。故與凝聚態物理學相比,材料物理更偏向於生活實用。

㈦ 什麼是凝聚態物理

凝聚態物理是從微觀角度出發,研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯系的一門學科。它是以固體物理為基礎的外向延拓。
凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與准晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介於液態和固態之間的各類居間凝聚相,例如液氦、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經過半個世紀的發展,目前已形成了比固體物理學更廣泛更深入的理論體系。特別是八十年代以來,凝聚態物理學取得了巨大進展,研究對象日益擴展,更為復雜。一方面傳統的固體物理各個分支如金屬物理、半導體物理、磁學、低溫物理和電介質物理等的研究更深入,各分支之間的聯系更趨密切;另一方面許多新的分支不斷涌現,如強關聯電子體系物理學、無序體系物理學、准晶物理學、介觀物理與團簇物理等。從而使凝聚態物理學成為當前物理學中最重要的分支學科之一,從事凝聚態研究的人數在物理學家中首屈 一指,每年發表的論文數在物理學的各個分支中居領先位置。目前凝聚態物理學正處在枝繁葉茂的興旺時期。並且,由於凝聚態物理的基礎性研究往往與實際的技術應用有著緊密的聯系,凝聚態物理學的成果是一系列新技術、新材料和新器件,在當今世界的高新科技領域起著關鍵性的不可替代的作用。近年來凝聚態物理學的研究成果、研究方法和技術日益向相鄰學科滲透、擴展,有力的促進了諸如化學、物理、生物物理和地球物理等交叉學科的發展。

㈧ 凝聚態物理都學什麼呀(最好有課目表,多謝!)

凝聚態物理學(condensed matter physics)是從微觀角度出發,研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯系的一門學科。凝聚態物理是以固體物理為基礎的外向延拓。

目錄

研究對象
學科研究范圍
文字解釋
研究的對象
編輯本段
研究對象

凝聚態物理的研究對象除晶體、非晶體與准晶體等固相物質外還包括從稠密氣體、液體以及介於液態和
固態之間的各類居間凝聚相,例如液氦、液晶、熔鹽、液態金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經過半個世
紀的發展,目前已形成了比固體物理學更廣泛更深入的理論體系。特別是八十年代以來,凝聚態物理學
取得了巨大進展,研究對象日益擴展,更為復雜。一方面傳統的固體物理各個分支如金屬物理、半導體
物理、磁學、低溫物理和電介質物理等的研究更深入,各分支之間的聯系更趨密切;另一方面許多新的
分支不斷涌現,如強關聯電子體系物理學、無序體系物理學、准晶物理學、介觀物理與團簇物理等。從
而使凝聚態物理學成為當前物理學中最重要的分支學科之一,從事凝聚態研究的人數在物理學家中首屈
一指,每年發表的論文數在物理學的各個分支中居領先位置。目前凝聚態物理學正處在枝繁葉茂的興旺
時期。並且,由於凝聚態物理的基礎性研究往往與實際的技術應用有著緊密的聯系,凝聚態物理學的成
果是一系列新技術、新材料和新器件,在當今世界的高新科技領域起著關鍵性的不可替代的作用。近年
來凝聚態物理學的研究成果、研究方法和技術日益向相鄰學科滲透、擴展,有力的促進了諸如化學、物
理、生物物理和地球物理等交叉學科的發展。
編輯本段
學科研究范圍

研究凝聚態物質的原子之間的結構、電子態結構以及相關的各種物理性質。研究領域包括固體物理、晶體物理、金屬物理、半導體物理、電介質物理、磁學、固體光學性質、低溫物理與超導電性、高壓物理、稀土物理、液晶物理、非晶物理、低維物理(包括薄膜物理、表面與界面物理和高分子物理)、液體物理、微結構物理(包括介觀物理與原子簇)、缺陷與相變物理、納米材料和准晶等。
編輯本段
文字解釋

漢語中「凝聚」一詞是由「凝」字雙音演化而來的。「凝」在東漢許慎的「說文解字」一書中同「冰」,指的是水結成冰的過程。可見我們的祖先最初對凝聚現象的注意可能始於對水的觀察,特別是水從液態到固態的現象。英語的condense來源於法語,後者又來源於拉丁文,指的是密度變大,從氣或蒸汽變液體。看來西方人對凝聚現象的注意可能始於對氣體的觀察,特別是水汽從氣態到液態的現象。這是很有意思的差別,大概與各自的古代自然生活環境和生活習慣有關。不過東西方二者原始意義的結合,恰恰就是今天凝聚態物理主要研究的對象—液態和固態。當然從科學的含義上來說,二者不是截然分開的。所以凝聚態物理還研究介於這二者之間的態。例如液晶等。液態和固態物質一般都是由量級為10^23的極大數量微觀粒子組成的非常復雜的系統。凝聚態物理正是從微觀角度出發,研究這些相互作用多粒子系統組成的物質的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間關系的一門學科。
編輯本段
研究的對象

眾所周知,復雜多樣的物質形態基本上分成三類:氣態、液態和固態,在這三種物態中,凝聚態物理研究的對象就佔了二個,這就決定了這門學科的每一步進展都與我們人類的生活休戚相關。從傳統的各種金屬、合金到新型的各種半導體、超導材料,從玻璃、陶瓷到各種聚合物和復合材料,從各種光學晶體到各種液晶材料等等;所有這些材料所涉及到的聲、光、電、磁、熱等特性都是建立在凝聚態物理研究的基礎上的。凝聚態物理研究還直接為許多高科學技術本身提供了基礎。當今正蓬勃發展著的微電子技術、激光技術、光電子技術和光纖通訊技術等等都密切聯系著凝聚態物理的研究和發展。
凝聚態物理以萬物皆成於原子為宗旨,以量子力學為基礎研究各種凝聚態,這是一個非常雄心勃勃的舉措。凝聚態物理這個學科名稱的誕生僅僅是最近幾十年的事。如果追尋一下它的淵源。應該說出自於對固態中晶態固體的研究和對液態中量子液體的研究。在對這二種特殊態的長期研究中,人們積累了一些經驗,也建立起了一些信心,並逐步把一些已有的方法推廣用於非晶態和液晶乃至液態的研究,從而大大拓寬了視野,逐步形成了凝聚態物理。
今天,凝聚態物理的視野還在繼續開拓。然而作為淵源的二種凝聚態即晶態固體和量子液體,時至今日仍然是它主要的研究對象,內容當然越來越豐富了,考慮的問題也越來越深入了。畢竟我們面臨的是同一個自然界,許多現象和規律是普適的。人們正是通過對一系列特殊態的深入研究來逐步認識和掌握那些普適的規律。

㈨ 什麼是凝聚態物理

凝聚態物理學是研究凝聚態物質的物理性質與微觀結構以及它們之間的關系,即通過研究構成凝聚態物質的電子、離子、原子及分子的運動形態和規律,從而認識其物理性質的學科。

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以外,還包括許多液態物質,諸如液氦、熔鹽、液態金屬,以及液晶、乳膠與聚合物等,甚至某些特殊的氣態物質,如經玻色-愛因斯坦凝聚的玻色氣體和量子簡並的費米氣體。

另一方面,它也引入了新的概念體系,既有利於處理傳統固體物理遺留的許多疑難問題,也便於推廣應用到一些比常規固體更加復雜的物質。



起源發展:

凝聚態物理學起源於19世紀固體物理學和低溫物理學的發展。19世紀,人們對晶體的認識逐漸深入。1840年法國物理學家A·布拉維導出了三維晶體的所有14種排列方式,即布拉維點陣。

1912年,德國物理學家馮·勞厄發現了X射線在晶體上的衍射,開創了固體物理學的新時代,從此,人們可以通過X射線的衍射條紋研究晶體的微觀結構。

19世紀,英國著名物理學家法拉第在低溫下液化了大部分當時已知的氣體。1908年,荷蘭物理學家H·昂內斯將最後一種難以液化的氣體氦氣液化,創造了人造低溫的新紀錄-269 °C(4K),並且發現了金屬在低溫下的超導現象。

超導具有廣闊的應用前景,超導的理論和實驗研究在20世紀獲得了長足進展,臨界轉變溫度最高紀錄不斷刷新,超導研究已經成為凝聚態物理學中最熱門的領域之一。

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