በጠንካራ ስቴት ፊዚክስ እና በኮንደንሴድ ቁስ ፊዚክስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ጠንካራ ስቴት ፊዚክስ እንደ ክሪስታሎች ያሉ የጠንካራ አወቃቀሮችን ባህሪያት ያጠናል፣ ኮንደንስ ቁስ ፊዚክስ ደግሞ ጠጣር እና ፈሳሽ ስርዓቶችን ያጠናል።
የሶሊድ ስቴት ፊዚክስ የኳንተም መካኒኮችን፣ ክሪስታሎግራፊን፣ ኤሌክትሮማግኔቲዝምን እና ሜታሎሪጂን በመጠቀም ግትር ቁስን ወይም ጠጣር ነገሮችን ማጥናትን ያካትታል። ኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ የቁስ አካልን ማክሮ እና በጥቃቅን የሚያሳዩ ፊዚካዊ ባህሪያትን የሚመለከት የፊዚክስ ዘርፍ ነው።
Solid State ፊዚክስ ምንድን ነው?
የሶሊድ ስቴት ፊዚክስ የኳንተም መካኒኮችን፣ ክሪስታሎግራፊን፣ ኤሌክትሮማግኔቲዝምን እና ሜታሎሪጂን በመጠቀም ግትር ቁስን ወይም ጠጣር ነገሮችን ማጥናትን ያካትታል።እንደ ትልቁ የኮንደንስ ቁስ ፊዚክስ ዘርፍ ልንገልጸው እንችላለን። ይህ የፊዚክስ ቅርንጫፍ ከአቶሚክ-መጠን ባህሪያት የሚመጡትን የጠንካራ ቁሶች መጠነ-ሰፊ ባህሪያትን ያጠናል. ስለዚህ ጠንካራ-ግዛት ፊዚክስ ከቁሳዊ ሳይንስ የንድፈ ሃሳብ መሰረት ሊያገኝ ይችላል። በተጨማሪም ይህ የፊዚክስ ቅርንጫፍ በትራንዚስተሮች እና ሴሚኮንዳክተሮች ቴክኖሎጂ ውስጥ በቀጥታ አፕሊኬሽኖች አሉት።
በተለምዶ ጠጣር ቁሶች ጥቅጥቅ ባለ ሁኔታ መስተጋብር ሊፈጥሩ የሚችሉ ጥቅጥቅ ያሉ አተሞች ይይዛሉ። እነዚህ መስተጋብሮች የጠንካራውን ቁሳቁስ ሜካኒካል፣ ኤሌክትሪክ፣ ሙቀት፣ ኦፕቲካል እና መግነጢሳዊ ባህሪያትን ሊፈጥሩ ይችላሉ። እነዚህ አተሞች በኬሚካላዊ ምላሽ ጊዜ እንደ ጠጣር አይነት እና እንደ ምላሽ ሁኔታዎች ላይ በመመስረት በመደበኛነት እንደገና ማስተካከል ይችላሉ። እንደ አጠቃላይ ፅንሰ-ሀሳብ ፣ ጠንካራ-ግዛት ፊዚክስ በክሪስታል ላይ ያተኩራል። ይህ የሆነበት ምክንያት በክሪስታል ውስጥ ያሉ የአተሞች ወቅታዊ ዝግጅት የሂሳብ ሞዴል አሰራርን ለማመቻቸት ስለሚሞክር ነው።
በክሪስታል ውስጥ በአተሞች መካከል ያሉ ሀይሎች በተለያየ መልኩ ሊከሰቱ ይችላሉ። በእነዚህ አቶሞች መካከል ionic bonds፣ covalent bonds ወይም metallic bonds ሊኖሩ ይችላሉ። በተጨማሪም፣ የተከበረ የጋዝ አተሞችን ከግምት ውስጥ የምናስገባ ከሆነ የቫን ደር ዋልስ በአቶሞች መካከል የቫን ደር ዋልስ መስተጋብር ሊኖር ይችላል።
ከዚህም በተጨማሪ የአንድ የተወሰነ ቁስ ባሕሪያት በክሪስታል አወቃቀሩ ይወሰናል። ይህንን መዋቅር እንደ ኤክስ ሬይ ክሪስታሎግራፊ፣ ኒውትሮን ዳይፍራክሽን እና ኤሌክትሮን ዳይፍራክሽን ያሉ የተለያዩ ክሪስታሎግራፊያዊ ቴክኒኮችን በመጠቀም መመርመር እንችላለን።
የጥንታዊ-ግዛት ፊዚክስ ዘመናዊ የምርምር ቦታዎች ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሱፐር-ኮንዳክቲቭ, ኳሲክሪስታሎች, ስፒን መስታወት, ጠንካራ ተያያዥነት ያላቸው ቁሳቁሶች, ናኖ ማቴሪያሎች, ወዘተ. ያካትታሉ.
የኮንደንሴድ ማተር ፊዚክስ ምንድነው?
የኮንደንሴድ ቁስ ፊዚክስ የቁስ አካልን ማክሮስኮፒክ እና በጥቃቅን እይታ የሚዳስስ የፊዚክስ ዘርፍ ነው።ይህ በዋናነት ጠንካራ እና ፈሳሽ ደረጃዎችን ያካትታል. የእነዚህ ደረጃዎች ባህሪያት በአተሞች መካከል ከኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች ይነሳሉ. በተጨማሪም፣ ኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ ከኮንደንደንስ ቁስ አካል ጋር ይሠራል። እነዚህ በመካከላቸው ጠንካራ ግንኙነቶችን ያካተቱ ስርዓቶች ናቸው. ነገር ግን እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ ደረጃ፣ Bose-Einstein condensate እና የመሳሰሉትን የሚያጠቃልሉ አንዳንድ ያልተለመዱ የኮንደንስድ ደረጃዎች ሊኖሩ ይችላሉ። በኳንተም መካኒኮች፣ ኤሌክትሮማግኔቲዝም፣ ስታቲስቲካዊ መካኒኮች፣ ወዘተ. በመተግበር የተለያዩ የቁሳቁስ ባህሪያትን ለመለካት ሙከራዎችን ማድረግ እንችላለን።
ቲዎሬቲካል ኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ የቁስ ሁኔታ ባህሪያትን ለመረዳት የንድፈ ሃሳባዊ ሞዴሎችን መጠቀምን ያካትታል። በዚህ ቲዎሪ ውስጥ አጋዥ የሆኑ አንዳንድ ሞዴሎች አሉ ለምሳሌ Drude ሞዴል፣ ባንድ መዋቅር፣ density functional theory፣ ወዘተ.
በSolid State Physics እና Condensed Matter Physics መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
Solid-state ፊዚክስ የኮንደንስ ቁስ ፊዚክስ ዘርፍ ነው። በጠንካራ ስቴት ፊዚክስ እና በኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ጠንካራ-ግዛት ፊዚክስ እንደ ክሪስታሎች ያሉ የጠንካራ አወቃቀሮችን ባህሪያት ያጠናል፣ ኮንደንስ ቁስ ፊዚክስ ግን ጠጣር እና ፈሳሽ ስርዓቶችን ያጠናል።
ከታች ያለው ኢንፎግራፊክ በጠንካራ ስቴት ፊዚክስ እና በኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ መካከል ያለውን ልዩነት በሠንጠረዥ መልክ ጎን ለጎን ለማነፃፀር ያቀርባል።
ማጠቃለያ - Solid State Physics vs Condensed Matter Physics
የኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ እና ድፍን-ግዛት ፊዚክስ ጠቃሚ የአካላዊ ኬሚስትሪ መስኮች ናቸው። በጠንካራ ስቴት ፊዚክስ እና በኮንደንስድ ቁስ ፊዚክስ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ጠንካራ-ግዛት ፊዚክስ እንደ ክሪስታሎች ያሉ የጠንካራ አወቃቀሮችን ባህሪያት ያጠናል ፣ ነገር ግን ኮንደንስ ቁስ ፊዚክስ ጠጣር እና ፈሳሽ ስርዓቶችን ያጠናል ።
