Физика конденсированного состояния

Фи́зика конденси́рованного состояния — большая ветвь физики, изучающая поведение сложных систем (то есть систем с большим числом степеней свободы) с сильной связью.

Принципиальная особенность эволюции таких систем заключается в том, что её (эволюцию всей системы) не удаётся «разделить» на эволюцию отдельных частиц. «Разбираться» приходится со всей системой в целом. Как результат, часто вместо движения отдельных частиц приходится рассматривать коллективные колебания. При квантовом описании эти коллективные степени свободы становятся квазичастицами.

Физика конденсированных сред — богатейшая область физики как с точки зрения математических моделей, так и с точки зрения приложений к реальности. Конденсированные среды с самыми разнообразными свойствами встречаются повсюду: обычные жидкости, кристаллы и аморфные тела, материалы со сложной внутренней структурой (к которым относятся и мягкие конденсированные среды), квантовые жидкости (электронная жидкость в металлах, нейтронная — в нейтронных звёздах, сверхтекучие среды, атомные ядра), спиновые цепочки, магнитные моменты, сложные сети и т. д. Часто их свойства бывают столь сложны и многогранны, что приходится предварительно рассматривать их упрощённые математические модели. В результате поиск и исследование точно решаемых математических моделей конденсированных сред стал одним из наиболее активных направлений в физике конденсированных сред.

Основные области исследования:

Классические разделы физики конденсированного состояния:

Раздел физики сплошных сред, изучающий лишь механическое движение сплошной среды, называют механикой сплошных сред.

Общим отправным пунктом в этих разделах является понятие сплошной среды. Переход от набора отдельных частиц (атомов или ионов) к сплошной среде заключается в локальном усреднении свойств системы (т. е. введении локального поля плотности, давления и скорости, а в случае плазмы ещё и усреднённых локальных электрического и магнитного полей).


Литература

  • Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978.
  • Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. Т. I, II. М.: Мир, 1979.
  • Уэрт Ч., Томсон Р. Физика твердого тела. М.: Мир, 1969.
  • Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1974.
  • Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: Высш. шк ., 2000.
  • Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971.
  • Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1979 .
  • Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводимости. МЦНМО, М., 2000.