ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างฟิสิกส์สถานะของแข็งและฟิสิกส์ของสารควบแน่นคือฟิสิกส์สถานะของแข็งศึกษาคุณสมบัติของโครงสร้างของแข็งเช่นผลึก ในขณะที่ฟิสิกส์ของสารควบแน่นศึกษาทั้งระบบของแข็งและของเหลว
ฟิสิกส์สถานะของแข็งเป็นการศึกษาสสารแข็งหรือของแข็งโดยใช้กลศาสตร์ควอนตัม ผลึกศาสตร์ แม่เหล็กไฟฟ้า และโลหะวิทยา ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่มีแนวโน้มที่จะจัดการกับคุณสมบัติทางกายภาพของสสารในระดับมหภาคและจุลภาค
โซลิดสเตทฟิสิกส์คืออะไร
ฟิสิกส์สถานะของแข็งเป็นการศึกษาสสารแข็งหรือของแข็งโดยใช้กลศาสตร์ควอนตัม ผลึกศาสตร์ แม่เหล็กไฟฟ้า และโลหะวิทยาเราสามารถอธิบายได้ว่าเป็นสาขาที่ใหญ่ที่สุดของฟิสิกส์ของสสารควบแน่น ฟิสิกส์สาขานี้มีแนวโน้มที่จะศึกษาคุณสมบัติขนาดใหญ่ของวัสดุที่เป็นของแข็งซึ่งเป็นผลมาจากคุณสมบัติของระดับอะตอม ดังนั้น ฟิสิกส์โซลิดสเตตสามารถหาพื้นฐานทางทฤษฎีจากวัสดุศาสตร์ได้ นอกจากนี้ ฟิสิกส์สาขานี้ยังมีการใช้งานโดยตรงในเทคโนโลยีของทรานซิสเตอร์และเซมิคอนดักเตอร์
โดยปกติวัสดุที่เป็นของแข็งประกอบด้วยอะตอมที่อัดแน่นซึ่งสามารถโต้ตอบอย่างเข้มข้นได้ ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถสร้างคุณสมบัติทางกล ทางไฟฟ้า ความร้อน ทางแสง และทางแม่เหล็กของวัสดุที่เป็นของแข็งได้ อะตอมเหล่านี้สามารถจัดเรียงใหม่ได้อย่างสม่ำเสมอในระหว่างปฏิกิริยาเคมี ขึ้นอยู่กับชนิดของของแข็งและสภาวะของปฏิกิริยา ตามทฤษฎีทั่วไป ฟิสิกส์โซลิดสเตตมุ่งเน้นไปที่คริสตัล นี่เป็นเพราะว่าการจัดเรียงอะตอมเป็นระยะๆ ในผลึกมีแนวโน้มที่จะเอื้ออำนวยต่อการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
ในผลึก แรงระหว่างอะตอมสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบต่างๆ อาจมีพันธะไอออนิก พันธะโควาเลนต์ หรือพันธะโลหะระหว่างอะตอมเหล่านี้ นอกจากนี้ อะตอมของ Van der Waals ยังสามารถมีปฏิสัมพันธ์กันได้หากเราพิจารณาอะตอมของก๊าซมีตระกูล
นอกจากนี้ คุณสมบัติของวัสดุเฉพาะขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึก เราสามารถตรวจสอบโครงสร้างนี้ได้โดยใช้เทคนิคด้านผลึกศาสตร์ เช่น X-ray crystallography การเลี้ยวเบนของนิวตรอน และการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน
พื้นที่วิจัยสมัยใหม่ของฟิสิกส์โซลิดสเตต ได้แก่ ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง ผลึกควอซิก สปินแก้ว วัสดุที่มีความสัมพันธ์อย่างยิ่ง วัสดุนาโน ฯลฯ
ฟิสิกส์สสารควบแน่นคืออะไร
ฟิสิกส์ของสารควบแน่นเป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพของสสารในระดับมหภาคและระดับจุลภาคซึ่งรวมถึงเฟสของแข็งและของเหลวเป็นหลัก คุณสมบัติของเฟสเหล่านี้เกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอะตอม นอกจากนี้ ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นยังเกี่ยวข้องกับเฟสของสสารควบแน่น เหล่านี้เป็นระบบที่ประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างพวกเขา อย่างไรก็ตาม อาจมีเฟสควบแน่นที่แปลกใหม่ซึ่งรวมถึงเฟสตัวนำยิ่งยวด คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ เป็นต้น เราสามารถทำการทดลองเพื่อวัดคุณสมบัติของวัสดุต่างๆ ผ่านการใช้กลศาสตร์ควอนตัม แม่เหล็กไฟฟ้า กลศาสตร์ทางสถิติ เป็นต้น
ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นเชิงทฤษฎีเกี่ยวข้องกับการใช้แบบจำลองทางทฤษฎีเพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติของสสาร มีโมเดลบางส่วนที่เป็นประโยชน์ในทฤษฎีนี้ เช่น โมเดล Drude โครงสร้างวงดนตรี ทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น เป็นต้น
Solid State Physics กับ Condensed Matter Physics ต่างกันอย่างไร
ฟิสิกส์โซลิดสเตตเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์สสารควบแน่น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างฟิสิกส์สถานะของแข็งและฟิสิกส์ของสารควบแน่นคือฟิสิกส์โซลิดสเตตศึกษาคุณสมบัติของโครงสร้างที่เป็นของแข็ง เช่น ผลึก ในขณะที่ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นจะศึกษาทั้งระบบของแข็งและของเหลว
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างฟิสิกส์สถานะของแข็งและฟิสิกส์สสารควบแน่นในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – โซลิดสเตทฟิสิกส์กับฟิสิกส์สสารควบแน่น
ฟิสิกส์ของสสารควบแน่นและฟิสิกส์โซลิดสเตตเป็นสาขาวิชาเคมีเชิงฟิสิกส์ที่สำคัญ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างฟิสิกส์สถานะของแข็งและฟิสิกส์ของสารควบแน่นคือ ฟิสิกส์สถานะของแข็งศึกษาคุณสมบัติของโครงสร้างที่เป็นของแข็ง เช่น ผลึก ในขณะที่ฟิสิกส์ของสารควบแน่นจะศึกษาทั้งระบบของแข็งและของเหลว
