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凝聚态物理学概况

更新时间:2022-03-01 点击量:538

凝聚态物理学(condensed matter physics)是研究凝聚态物质的物理性质微观结构以及它们之间的关系,即通过研究构成凝聚态物质的电子、离子、原子分子的运动形态和规律,从而认识其物理性质的学科。凝聚态物理学是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一。一方面,它是固体物理学的向外延拓,使研究对象除固体物质以外,还包括许多液态物质,诸如液氦熔盐液态金属,以及液晶乳胶聚合物 等,甚至某些特殊的气态物质,如经玻色-爱因斯坦凝聚的玻色气体和量子简并的费米气体。另一方面,它也引入了新的概念体系,既有利于处理传统固体物理遗留的许多疑难问题,也便于推广应用到一些比常规固体更加复杂的物质。从历史来看,固体物理学创建于20世纪的30—40年代,而凝聚态物理学这一名称最早出现于70年代,到了80—90年代,它逐渐取代了固体物理学作为学科名称,或者将固体物理学理解为凝聚态物理学的同义词。

凝聚态物理学是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一。其研究层次,从宏观、介观微观,进一步从微观层次统一认识各种凝聚态物理现象;物质维数从三维到低维和分数维;结构从周期到非周期准周期,完整到不完整和近完整;外界环境从常规条件到*条件和多种*端条件交叉作用,等等,形成了比固体物理学更深刻更普遍的理论体系。经过半个世纪多的发展,凝聚态物理学已成为物理学中最重要、*丰富*活跃的学科,在诸如半导体、磁学超导体等许多学科领域中的重大成就已在当代高新科学技术领域中起关键性作用,为发展新材料、新器件和新工艺提供了科学基础。前沿研究热点层出不穷,新兴交叉分支学科不断出现是凝聚态物理学的一个重要特点;与生产实践密切联系是它的另一重要特点,许多研究课题经常同时兼有基础研究和开发应用研究的性质,研究成果可望迅速转化为生产力。


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