Fizyka ciała stałego: Różnice pomiędzy wersjami

'''Fizyka ciała stałego''' - dział fizyki zajmujący się ciałami stałymi, tj. takimi które w danych warunkach zachowują swój kształt makroskopowy. Patrząc z mikroskopowego punktu widzenia, atomy (cząsteczki) w ciele stałym zachowują swoje położenie względem innych atomów, wykonując tylko pewne drgania wokół swoich średnich położeń. Atomy te mogą być ułożone w przestrzeni zgodnie z pewnymi regułami symetrii - mówimy wtedy o [[faza krystaliczna|kryształach]]. Obok kryształów klasycznych, w których cała struktura atomowa da się przedstawić w postaci pewnego powtarzajacego się w przestrzeni wzoru, możliwe są również tzw. kwazikryształy, w których atomy tworzą nieperiodyczną sieć o [[symetria kryształu|symetrii]] np. pięciokątnej, oraz [[faza amorficzna|ciała amorficzne]] czyli bezpostaciowe, w których nie ma dalekozasięgowego uporządkowania. Wiązania między atomami ciała stałego są natury chemicznej, a więc zależą wyłącznie od stanów elektronowych.▼

Współcześnie głównym tematem badań są własności mikroskopowe, określone prawami [[mechanika kwantowa|mechaniki kwantowej]]. W szczególności badana jest teoretycznie struktura elektronowa. Z reguły polega to na rozwiązywaniu wielociałowego [[równanie Schrödingera|równania Schrödingera]] metodami numerycznymi. Ta metoda jest skomplikowana dlatego opracowuje się szereg przybliżeń, których testowanie i ulepszanie stanowi odrębną specjalizację. Istnieje nadzieja, że ta metoda pozwoli na przewidywanie mikroskopowych własności ciał stałych.▼

Laboratoria fizyków ciała stałego są z reguły nastawione na badanie określonych własności ciał, co odpowiada określonym specjalizacjom. Można tu wymienić własności magnetyczne, przewodnictwo elektryczne, własności elastyczne, struktura atomowa czy też własności optyczne, określone przez odpowiednie stałe materiałowe. Takimi stałymi jest [[podatność magnetyczna]], [[temperatura krytyczna|temperatury krytyczne]] charakteryzujące różnego rodzaju [[przejścia fazowe]], [[stałe elastyczne]], odległości między atomami w sieci krystalicznej czy też [[Przenikalność elektryczna|stała dielektryczna]]. W ostatnich latach dużym zainteresowaniem cieszą się badania własności, wynikających ze szczegółów struktury o rozmiarach nanoskopowych, tj. <math>10^{-9}</math> metra.▼