Физика конденсированного состояния


Фи́зика конденси́рованного состоя́ния (от англ. condensed matter physics), также можно встретить наименование квантовая макрофизика[1] — область физики, которая занимается исследованиями макроскопических и микроскопических свойств вещества (материи). В частности, это касается «конденсированных» фаз, которые появляются всякий раз, когда число составляющих вещество компонентов (атомов, молекул, квазичастиц) в системе чрезвычайно велико и взаимодействия между компонентами сильны. Наиболее знакомыми примерами конденсированных фаз являются твёрдые вещества и жидкости, которые возникают из-за взаимодействия между атомами. Физика конденсированных сред стремится понять и предсказать поведение этих фаз[⇨], используя физические законы. В частности, они включают законы квантовой механики[⇨], электромагнетизма и статистической механики[⇨].

Помимо твёрдых и жидких фаз[⇨], существуют более экзотические конденсированные фазы такие как сверхпроводящая фаза, встречающаяся в некоторых материалах при низкой температуре, ферромагнитная и антиферромагнитная фазы, состоящие из электронных спинов атомов кристаллических решёток, и конденсат Бозе — Эйнштейна[⇨], обнаруженный в ультрахолодных атомных системах. Изучение физики конденсированного состояния включает измерение различных свойств материала с помощью экспериментальных зондов[⇨], а также использование методов теоретической физики для разработки математических моделей[⇨], помогающих понять физическое поведение систем[⇨].

Различные разделы физики, такие как кристаллография, металлургия, теория упругости, магнетизм и так далее, рассматривались как отдельные области до 1940-х годов, когда они были сгруппированы вместе под названием физики твердого тела. Примерно в 1960-х годах к этому списку было добавлено изучение физических свойств жидкостей, и это направление физики стали называть физикой конденсированного состояния[⇨][2].