La diferencia clave entre la física del estado sólido y la física de la materia condensada es que la física del estado sólido estudia las propiedades de las estructuras sólidas, como los cristales, mientras que la física de la materia condensada estudia los sistemas sólidos y líquidos.
La física del estado sólido implica el estudio de materia rígida o sólidos con el uso de la mecánica cuántica, la cristalografía, el electromagnetismo y la metalurgia. La física de la materia condensada es un campo de la física que tiende a tratar las propiedades físicas macroscópicas y microscópicas de la materia.
¿Qué es la física del estado sólido?
La física del estado sólido implica el estudio de materia rígida o sólidos con el uso de la mecánica cuántica, la cristalografía, el electromagnetismo y la metalurgia. Podemos describirlo como la rama más grande de la física de la materia condensada. Esta rama de la física tiende a estudiar las propiedades a gran escala de los materiales sólidos que resultan de las propiedades a escala atómica. Por lo tanto, la física del estado sólido puede derivar una base teórica de la ciencia de los materiales. Además, esta rama de la física también tiene aplicaciones directas en la tecnología de transistores y semiconductores.
Por lo general, los materiales sólidos contienen átomos densamente empaquetados que pueden interactuar intensamente. Estas interacciones pueden producir propiedades mecánicas, eléctricas, térmicas, ópticas y magnéticas del material sólido. Estos átomos pueden reorganizarse regularmente durante una reacción química, según el tipo de sólido y las condiciones de reacción. Como teoría general, la física del estado sólido se centra en los cristales. Esto se debe a que la disposición periódica de los átomos en un cristal tiende a facilitar el modelado matemático.
En un cristal, las fuerzas entre los átomos pueden ocurrir en diferentes formas. Puede haber enlaces iónicos, enlaces covalentes o enlaces metálicos entre estos átomos. Además, incluso puede haber interacciones de Van der Waals entre átomos si consideramos los átomos de gases nobles.
Además, las propiedades de un material en particular dependen de su estructura cristalina. Podemos investigar esta estructura utilizando una variedad de técnicas cristalográficas como la cristalografía de rayos X, la difracción de neutrones y la difracción de electrones.
Las áreas de investigación modernas de la física del estado sólido incluyen superconductividad a alta temperatura, cuasicristales, vidrio giratorio, materiales fuertemente correlacionados, nanomateriales, etc.
¿Qué es la física de la materia condensada?
La física de la materia condensada es un campo de la física que se ocupa de las propiedades físicas macroscópicas y microscópicas de la materia. Esto incluye principalmente las fases sólida y líquida. Las propiedades de estas fases surgen de las fuerzas electromagnéticas entre los átomos. Además, la física de la materia condensada se ocupa de las fases condensadas de la materia. Estos son los sistemas que consisten en fuertes interacciones entre ellos. Sin embargo, puede haber algunas fases condensadas exóticas que incluyen la fase superconductora, el condensado de Bose-Einstein, etc. Podemos realizar experimentos para medir diversas propiedades de los materiales mediante la aplicación de la mecánica cuántica, el electromagnetismo, la mecánica estadística, etc.
La física teórica de la materia condensada implica el uso de modelos teóricos para comprender las propiedades del estado de la materia. Hay algunos modelos que son útiles en esta teoría, como el modelo de Drude, la estructura de bandas, la teoría funcional de la densidad, etc.
¿Cuál es la diferencia entre la física del estado sólido y la física de la materia condensada?
La física del estado sólido es una rama de la física de la materia condensada. La diferencia clave entre la física del estado sólido y la física de la materia condensada es que la física del estado sólido estudia las propiedades de las estructuras sólidas, como los cristales, mientras que la física de la materia condensada estudia los sistemas sólidos y líquidos.
La siguiente infografía presenta las diferencias entre la física del estado sólido y la física de la materia condensada en forma tabular para compararlas lado a lado.
Resumen: física del estado sólido frente a física de la materia condensada
La física de la materia condensada y la física del estado sólido son campos importantes de la química física. La diferencia clave entre la física del estado sólido y la física de la materia condensada es que la física del estado sólido estudia las propiedades de las estructuras sólidas, como los cristales, mientras que la física de la materia condensada estudia los sistemas sólidos y líquidos.
