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凝聚态基础学什么

发布时间: 2023-06-05 15:11:04

⑴ 凝聚态物理的理论基础是什么啊

固体物理,当然固体物理的是建立在量子力学基础上的。

⑵ 搞凝聚态物理实验需要什么理论知识

理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。

1.博士学位:应具备坚实的理论物理基础和广博的现代物理知识,了解理论物理学科的现状及发展方向,有扎实的数学基础,熟练掌握现代计算技术,能应用现代理论物理方法处理相关学科中发现的有关理论问题。具有独立从事科学研究的能力,具有严谨求实的科学态度和作风,在国际前沿方向或交错领域中有较深入的研究,并取得有创造性的成果。至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本专业的外文资料,具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。毕业后可独立从事前沿理论课题的研究,并能开辟新的研究领域。学位获得者应能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学”研究、开发和管理工作。

2.硕士学位:应有扎实的理论物理基础和相关的背景知识,了解理论物理学科的现状及发展方向,掌握研究物质的微观及宏观现象所用的模型和方法等专业理论以及相关的数学与计算方法,有严谨求实的科学态度和作风,具备从事前沿课题研究的能力。应较为熟练地掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料。毕业后能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学、研究、开发和管理工作。

⑶ 凝聚态物理学的理论基础

固体物理学的一个重要的理论基石为能带理论,它是建立在单电子近似的基础上的。而凝聚态物理学的概念体系则渊源于相变与临界现象的理论,植根于相互作用多粒子理论,因而具有更加宽阔的视野:既关注处于相变点一侧的有序相,也不忽视处于另一侧的无序相,乃至于两者之间临界区域中体现标度律与普适性的物理行为。
L.朗道于1937年针对二级相变提出了对称破缺的重要概念,后来成为凝聚态物理学概念体系的主轴。在某一特定的物态之中,某一对称元素的存在与否是不能模棱两可的。当原始相中某一对称元素在变温或变压过程中突然丧失,就意味着发生了相变,出现了有序相。引入序参量用来定性和定量地描述有序相和原始相的偏离。一直降到零温(0K),有序相达到基态,而非零温的有序相处于激发态。而激发态有恢复破缺了的对称性的倾向。低能激发态是非定域的,以波或准粒子的形式出现,被称为元激发的集合。非线性定域化的激发态则称“谶纬”拓扑缺陷。元激发与拓扑缺陷均会对不同的物理性质产生影响。
物质处在足够高的温度将呈现气态,它是均匀且各向同性的,就统计意义而言,保持了完整的平移和旋转对称性,与统辖它的物理定律的对称性相同。降温会使气体凝结成液体,虽则整体的对称性仍然保持不变,但出现了短程序。再降温又使液体凝固成为晶体,平移和旋转的对称性都发生破缺,剩下的对称性属230个空间群中的一个。固体丰富多彩的物性是和对称破缺密切相关,而具有诱人兴趣物性的液体也多半是液晶或复杂液体,也和某种对称破缺有关。晶态中的元激发为晶格振动或声子,是理解固体的热学性质的关键,晶态中的拓扑缺陷为位错,是理解固体的塑性与强度的关键。

⑷ 凝聚态物理学的研究内容

凝聚态物理学的基本任务在于阐明微观结构与物性的关系,因而判断构成凝聚态物质的某些类型微观粒子的集体是否呈现量子特征(波粒二象性)是至关紧要的。电子质量小,常温下明显地呈现量子特征;离子或原子则由于质量较重,只有低温下(约4K)的液氦或极低温下(μK至nK)的碱金属稀薄气体,原子的量子特征才突出地表现出来。这也说明为何低温条件对凝聚态物理学的研究十分重要。微观粒子分为两类:一类是费米子,具有半整数的自旋,服从泡利不相容原理;另一类是玻色子,具有整数的自旋,同一能态容许任意数的粒子占据。这两类粒子的物理行为判然有别。 软物质又称为复杂液体,是介于固体与液体之间的物相,液晶、乳胶、聚合物等均属此类。软物质大都是有机物质,虽然在原子尺度上是无序的,但在介观尺度上则可能出现某种规则而有序的结构。如液晶分子是杆状的,尽管其质心不具有位置序,但杆的取向却可能是有序的。又如聚合物是由柔软的长链分子所构成,由于长程无序的关联性,因而遵循了类似于临界现象的标度律。20世纪70—80年代液晶物理学和聚合物物理学的建立,使凝聚态物理学从传统的硬物质成功地延拓到软物质。软物质在微小的外界刺激(温度、外场或外力)下有显着的响应是其物性的特征,从而产生明显的实用效果。一颗纽扣电池可驱动液晶手表数年之久,就是证明。软物质变化过程中内能变化甚微,熵的变化十分显着,因而其组织结构的变化主要由熵来驱动,和内能驱动的硬物质迥然有别。熵致有序和熵致形变乃是软物质自组装的物理基础。 有机物质(小分子和聚合物)的电子结构与电子性质也受到广泛的重视。有机发光器件和电子器件正在研制开发之中。