Физика твердого тела
-
Основы физики твердого тела
- Физика твердого тела изучает свойства твердых тел на атомном уровне.
- Она является частью физики конденсированных сред и тесно связана с материаловедением.
- Важна для создания транзисторов и полупроводников.
-
Структура и свойства твердых тел
- Твердые тела состоят из плотно упакованных атомов, взаимодействующих между собой.
- Атомы могут располагаться в кристаллической или аморфной форме.
- Кристаллические материалы имеют периодическую структуру, что облегчает математическое моделирование.
-
История и развитие
- Физика твердого тела возникла в 1940-х годах с созданием Отдела физики твердого тела в Американском физическом обществе.
- После Второй мировой войны в Европе и СССР также появились крупные сообщества физиков твердого тела.
- В 1970-х и 1980-х годах исследования расширились, включив в себя физику конденсированных сред.
-
Кристаллическая структура и свойства
- Кристаллическая структура исследуется с помощью кристаллографических методов.
- Размеры кристаллов варьируются, и большинство материалов являются поликристаллическими.
- Дефекты в кристаллах влияют на их электрические и механические свойства.
-
Электронные свойства
- Электропроводность и теплоемкость материалов изучаются с помощью физики твердого тела.
- Модель Друде объясняет электрическую и тепловую проводимость, но переоценивает теплоемкость.
- Модель свободных электронов и модель почти свободных электронов уточняют эти свойства.
- Теория Блоха используется для описания блоховских состояний в периодических потенциалах.
-
Современные исследования
- Современные исследования включают высокотемпературную сверхпроводимость, квазикристаллы и другие темы.
-
Рекомендации для дальнейшего чтения
- Упомянуты книги по физике твердого тела, а также исторические работы по этой теме.