Quelle est la différence entre la physique du solide et la physique des matières condensées

Le Différence clé entre la physique du solide et la physique des matières condensées est que la physique à l'état solide étudie les propriétés des structures solides telles que les cristaux, tandis que la physique condensée étudie à la fois des systèmes solides et liquides.

La physique à l'état solide implique l'étude de matière rigide ou de solides avec l'utilisation de la mécanique quantique, de la cristallographie, de l'électromagnétisme et de la métallurgie. La physique de la matière condensée est un domaine de la physique qui a tendance à faire face aux propriétés physiques macroscopiques et microscopiques de la matière.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la physique du solide  
3. Qu'est-ce que la physique de la matière condensée
4. Physique à l'état solide vs physique de la matière condensée sous forme tabulaire
5. Résumé - physique à l'état solide vs physique de la matière condensée

Qu'est-ce que la physique du solide?

La physique à l'état solide implique l'étude de matière rigide ou de solides avec l'utilisation de la mécanique quantique, de la cristallographie, de l'électromagnétisme et de la métallurgie. Nous pouvons le décrire comme la plus grande branche de la physique de la matière condensée. Cette branche de la physique a tendance à étudier les propriétés à grande échelle des matériaux solides qui résultent des propriétés à l'échelle atomique. Par conséquent, la physique à l'état solide peut dériver une base théorique de la science du matériel. De plus, cette branche de la physique a également des applications directement dans la technologie des transistors et des semi-conducteurs.

Habituellement, les matériaux solides contiennent des atomes densément emballés qui peuvent interagir intensément. Ces interactions peuvent produire des propriétés mécaniques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques du matériau solide. Ces atomes peuvent régulièrement réorganiser lors d'une réaction chimique, en fonction du type de solide et des conditions de réaction. En tant que théorie générale, la physique à l'état solide se concentre sur les cristaux. En effet, la disposition périodique des atomes dans un cristal a tendance à faciliter la modélisation mathématique.

Dans un cristal, les forces entre les atomes peuvent se produire sous différentes formes. Il peut y avoir des liaisons ioniques, des liaisons covalentes ou des liaisons métalliques entre ces atomes. De plus, il peut même y avoir des interactions van der Waals entre les atomes si nous considérons les atomes de gaz nobles.

De plus, les propriétés d'un matériau particulier dépendent de sa structure cristalline. Nous pouvons étudier cette structure en utilisant une gamme de techniques cristallographiques telles que la cristallographie aux rayons X, la diffraction des neutrons et la diffraction des électrons.

Les domaines de recherche modernes de la physique à l'état solide comprennent la supraconductivité à haute température, les quasi-cristaux, le verre de rotation, les matériaux fortement corrélés, les nanomatériaux, etc.

Qu'est-ce que la physique de la matière condensée?

La physique de la matière condensée est un domaine de la physique qui traite des propriétés physiques macroscopiques et microscopiques de la matière. Cela comprend principalement les phases solides et liquides. Les propriétés de ces phases proviennent de forces électromagnétiques entre les atomes. De plus, la physique de la matière condensée traite des phases condensées de la matière. Ce sont les systèmes constitués de fortes interactions entre elles. Cependant, il peut y avoir des phases condensées exotiques qui incluent la phase supraconductrice, le condensat de Bose-Einstein, etc. Nous pouvons effectuer des expériences pour mesurer diverses propriétés de matériaux à travers l'application de la mécanique quantique, de l'électromagnétisme, de la mécanique statistique, etc.

La physique théorique de la matière condensée implique l'utilisation de modèles théoriques pour comprendre les propriétés de l'état de la matière. Il existe certains modèles qui sont utiles dans cette théorie, tels que le modèle Drude, la structure de la bande, la théorie fonctionnelle de la densité, etc.

Quelle est la différence entre la physique du solide et la physique des matières condensées?

La physique à l'état solide est une branche de la physique de la matière condensée. La principale différence entre la physique du solide et la physique des matières condensées est que la physique à l'état solide étudie les propriétés des structures solides telles que les cristaux, tandis que la physique condensée étudie à la fois les systèmes solides et liquides.

L'infographie ci-dessous présente les différences entre la physique du solide et la physique de la matière condensée sous forme tabulaire pour une comparaison côte à côte.

Résumé - physique à l'état solide vs physique de la matière condensée

La physique de la matière condensée et la physique à l'état solide sont des domaines importants de la chimie physique. La principale différence entre la physique du solide et la physique des matières condensées est que la physique à l'état solide étudie les propriétés des structures solides telles que les cristaux, tandis que la physique condensée étudie à la fois les systèmes solides et liquides.

Référence:

1. «Physique du solide - Toppr.»Toppr.

Image gracieuseté:

1. «FCC Lattice 4» (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Recherche en science de la matière condensée et en sciences des matériaux» par Brookhaven National Laboratory (CC BY-NC-ND 2.0) via Flickr