Yoğun Madde Fiziği

Yoğun Madde Fiziği

Katı hal fiziği

Katı hal fiziği, yoğun madde fiziğinin geniş bir dalı olup, şekli değiştirilemez maddelerle veya katılarla ilgilenir Katı hal fiziği teorisinin ve araştırmalarının en önemli konuları kristallerdir Çünkü bir kristalin atomları genellikle düzenli (periyodik) dizildiğinde matematiksel modeli daha kolay çıkartılabilir Bu düzenli yapıya da kristalin karateristiği denir Katı hal fiziğinde genellikle kristallerin incelenmesinin diğer bir nedeni de elektrik, magnetik, optik ve mekanik özelliklerinin çeşitli mühendislik alanları için önemli olmasıdır

Pek çok katı hal fiziğini teorisinin ana çatısı rölativistik olmayan kuantum mekaniğinin Schrödinger dalga denklemidir Periyodik bir potansiyeldeki elektronların dalga fonksiyonunu karakterize eden Bloch teorisi, pekçok analiz için önemli bir başlangıç noktasıdır Bloch teorisi sadece periyodik potansiyellere uygulanabildiğinden sadece yaklaşık sonuçlar verir

Fiziğin maddenin makroskopik özellikleriyle uğraşan dalıdır Bir sistemi oluşturan parçacık sayısı çok fazla ve bu parçacıklar arasındaki etkileşim kuvvetli olduğunda ortaya çıkan fazlarla ilgilenir

Bu fazlardan en bilindik olanları atomların aralarında elektromanyetik kuvvetten doğan bağlarla birbirine bağlandığı, maddenin katı ve sıvı halleridir Daha ilginç fazlara örnek olarak süperakışkanlık ve Bose-Einstein yoğuşması olarak adlandırılan, çok düşük ısılarda ortaya çıkan durumlar, serbest elektronların özelliklerinden kaynaklı olarak bazı materyallerde meydana gelen süperiletkenlik, atomik latislerde görülen ferromagnetik ve antiferromagnetik fazlar verilebilir

Yoğun madde fiziği günümüzde çağdaş fiziğin en geniş araştırma sahasıdır Tarihsel olarak, şimdi yoğun madde fiziğinin bir dalı olarak kabul edilen katı hal fiziğinden türemiştir Yoğun madde fiziği ismi ilk kez Philip Anderson tarafından çalışma grubunu yeniden isimlendirdiğinde (1967) kullanılmıştır Kimya, malzeme bilimi, nanoteknoloji ve mühendislik dallarıyla ortak konulara da sahiptir