Kiinteän olomuodon fysiikka
Kiinteän olomuodon fysiikka on tiiviin aineen fysiikan suurin osa-alue. Kiinteän olomuodon fysiikka tutkii kiinteää ainetta, joka koostuu suuresta määrästä kemiallisesti tiheästi yhteen sitoutuneista atomeista.[1] Kiteisten aineiden tutkimus on tärkeä osa kiinteän aineen fysiikkaa. Tavoitteena on pystyä mallintamaan matemaattisesti aineen sähköiset, optiset, magneettiset, ja mekaaniset ominaisuudet. Tämä on yksinkertaisinta jaksollisten systeemien kuten kiteiden tapauksessa. Kiinteän olomuodon fysiikan tärkeimmät matemaattiset työkalut löytyvät kvanttimekaniikan teorioista ja menetelmistä.
Kyseinen fysiikan ala kattaa muun muassa seuraavat aihepiirit, jotka liittyvät aineen rakenteeseen.
- Amorfinen aine
- Kiderakenne (esimerkiksi hilavirheet, kvasikiteet, käänteishila, vapaaelektronimalli, röntgenkristallografia)
- Elektronivyörakenne (Blochin aallot, johtavuusvyö, Fermi-kaasu, eksitoni, valenssivyö)
- Sähkönkuljetus (Blochin oskillaatiot, sähkönjohtavuus, Hallin ilmiö, magnetoresistanssi, suprajohtavuus)
- Magneettiset ominaisuudet
- Mekaaniset ominaisuudet (Debyen malli ominaislämpökapasiteetille, elastisuus, fononit, Mössbauerin ilmiö)
- Optiset ominaisuudet
LähteetMuokkaa
- ↑ Harald Ibach, Hans Lüth: Solid-State Physics: An Introduction to Principles of Materials Science, s. 1. Springer Science & Business Media, 2009. ISBN 9783540938040. (englanniksi)
Aiheesta muuallaMuokkaa
- Kittel, Charles: Introduction to Solid State Physics. 8. painos. Wiley, New York, 2004. ISBN 0-471-41526-X.
- Thuneberg, Erkki: Kiinteän aineen fysiikka (pdf) (Kiinteän aineen fysiikan johdantokurssin luentomoniste) noppa.oulu.fi. Oulun yliopisto.