ההבדל העיקרי בין פיזיקת המצב המוצק לפיזיקת החומר המעובה הוא שפיזיקה של המצב המוצק חוקרת את המאפיינים של מבנים מוצקים כגון גבישים, בעוד שפיזיקה של החומר המעובה חוקרת הן מערכות מוצק והן מערכות נוזליות.
פיזיקת מצב מוצק כוללת מחקר של חומר נוקשה או מוצקים תוך שימוש במכניקת קוונטים, קריסטלוגרפיה, אלקטרומגנטיות ומטלורגיה. פיזיקת החומר המעובה היא תחום פיזיקה הנוטה לעסוק בתכונות הפיזיקליות המקרוסקופיות והמיקרוסקופיות של החומר.
מהי פיזיקת מצב מוצק?
פיזיקת מצב מוצק כוללת מחקר של חומר נוקשה או מוצקים תוך שימוש במכניקת קוונטים, קריסטלוגרפיה, אלקטרומגנטיות ומטלורגיה.אנו יכולים לתאר אותו כענף הגדול ביותר של פיזיקת החומר המעובה. ענף זה של הפיזיקה נוטה לחקור את התכונות בקנה מידה גדול של חומרים מוצקים הנובעים מתכונות בקנה מידה אטומי. לכן, פיזיקת המצב המוצק יכולה להפיק בסיס תיאורטי ממדע החומר. יתרה מכך, לענף זה של הפיזיקה יש גם יישומים ישירות בטכנולוגיה של טרנזיסטורים ומוליכים למחצה.
בדרך כלל, חומרים מוצקים מכילים אטומים צפופים שיכולים לקיים אינטראקציה אינטנסיבית. אינטראקציות אלו יכולות לייצר תכונות מכניות, חשמליות, תרמיות, אופטיות ומגנטיות של החומר המוצק. אטומים אלה יכולים להתארגן מחדש באופן קבוע במהלך תגובה כימית, בהתאם לסוג המוצק ולתנאי התגובה. כתיאוריה כללית, פיזיקת המצב המוצק מתמקדת בגבישים. הסיבה לכך היא שהסידור התקופתי של אטומים בגביש נוטה להקל על מודלים מתמטיים.
בגביש, הכוחות בין אטומים יכולים להתרחש בצורות שונות. יכולים להיות קשרים יוניים, קשרים קוולנטיים או קשרים מתכתיים בין האטומים הללו. יתר על כן, יכולות להיות אפילו אינטראקציות של ואן דר ואלס בין אטומים אם ניקח בחשבון אטומי גז אצילים.
יתר על כן, התכונות של חומר מסוים תלויות במבנה הגבישי שלו. אנו יכולים לחקור מבנה זה באמצעות מגוון טכניקות קריסטלוגרפיות כגון קריסטלוגרפיה של קרני רנטגן, עקיפה של נויטרונים ודיפרקציה של אלקטרונים.
תחומי מחקר מודרניים של פיסיקה של מצב מוצק כוללים מוליכות-על בטמפרטורה גבוהה, קוואזי-גבישים, זכוכית ספין, חומרים בעלי מתאם חזק, ננו-חומרים וכו'.
מהי פיזיקת החומר המעובה?
פיזיקת החומר המעובה היא תחום פיזיקה העוסק בתכונות הפיזיקליות המקרוסקופיות והמיקרוסקופיות של החומר.זה כולל בעיקר את השלב המוצק והנוזל. המאפיינים של שלבים אלה נובעים מכוחות אלקטרומגנטיים בין האטומים. בנוסף, פיזיקת החומר המעובה עוסקת בשלבים מעובה של החומר. אלו הן המערכות המורכבות מאינטראקציות חזקות ביניהן. עם זאת, יכולים להיות כמה שלבים מעובה אקזוטיים הכוללים את השלב המוליך, עיבוי Bose-Einstein וכו'. אנו יכולים לבצע ניסויים למדידת תכונות חומר שונות באמצעות יישום של מכניקת קוונטים, אלקטרומגנטיות, מכניקה סטטיסטית וכו'.
פיזיקת החומר המעובה התיאורטית כוללת שימוש במודלים תיאורטיים כדי להבין את התכונות של מצב החומר. ישנם כמה מודלים המועילים בתיאוריה זו, כגון מודל Drude, מבנה הלהקה, תיאוריית פונקציונליות הצפיפות וכו'.
מה ההבדל בין פיזיקת המצב המוצק לפיזיקת החומר המעובה?
פיזיקה של מצב מוצק היא ענף של פיזיקת החומר המעובה. ההבדל העיקרי בין פיזיקת המצב המוצק לפיזיקת החומר המעובה הוא שהפיזיקה של המצב המוצק חוקרת את המאפיינים של מבנים מוצקים כגון גבישים, בעוד שפיזיקה של החומר המעובה חוקרת מערכות מוצקות ומערכות נוזליות כאחד.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין פיזיקת המצב המוצק לפיזיקת החומר המעובה בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – פיזיקת מצב מוצק לעומת פיזיקת חומר מעובה
פיזיקת החומר המעובה ופיזיקה של המצב המוצק הם תחומים חשובים בכימיה פיזיקלית. ההבדל העיקרי בין פיזיקת המצב המוצק לפיזיקת החומר המעובה הוא שפיזיקה של המצב המוצק חוקרת את המאפיינים של מבנים מוצקים כמו גבישים, בעוד שפיזיקה של החומר המעובה חוקרת מערכות מוצקות וגם נוזליות.
