凝聚態物理實驗有哪些重要研究點

⑵ 凝聚態物理包括哪些研究方向有哪些分類

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。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1023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。
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。

⑶ 凝聚態物理有哪些研究熱點和難題

從事凝聚態實驗方面的研究，主要是鐵電和多鐵材料方面的研究，但是這已經不是熱點了，我來簡單列下我認為實驗方面現在的研究熱點吧。

1. 最近及其火熱的trihalide perovskite. 不管是理論方面還是實驗方面研究的論文發表數目都是指數級別的增長。最新一期的science上面，居然有兩篇是實驗方面的Halide perovskite, 即將發表的一期science上面也有一篇（從science express可以看到）。

Perovsikite來源於最原始的氧化物 ABO3 結構，而在新的trihalide perovskite中，人們用Cl, I, F, 代替了氧位。A位和B位也可以做很多替換，甚至A位可以加入具有極化性質的化學分子. 這一系列的材料最新的特徵是可以作為solar cell的新體系的材料，很多科研都是著重於他們的光伏性質。但是他也是perovskite的一種，所以很多perovskite具有的性質都還沒有研究清楚（相信很快會有成果出來）。

2. Graphene 就不用多說了吧超級大熱點基本每一個有凝聚態實驗的物理系都會有專門的組在做這個。當然具體的問題是什麼我也不是很了解啦，可以參考wiki

Graphene

3. Topological insulator （拓撲絕緣體），這也是超級大熱點，由這個引出的各種新現象比如說上了新聞聯播的量子反常霍爾效應，由清華大學薛其坤教授領導的小組做出來的science級別的文章。當然這個拓撲絕緣體養活的不光是拓撲絕緣體本身，還有很多基於拓撲絕緣體的heterostructure，比如說Bi2Se3/NbSe2，以及各種interface的新現象。同樣，有凝聚態實驗的物理系，都會有專門負責用MBE生長topological insulator的組。

⑷ 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。

⑸ 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。

⑹ 凝聚態物理學的研究熱點

凝聚態物理學的研究熱點：①1984年發現准晶態；②1986年發現高溫超導體YBaCuO2（釔鋇銅氧化物）；③1984年建立納米科學；④1992年發現材料LaSrMnO3的巨磁阻效應；⑤2001年發現新的高溫超導材料MgB2。