Kondensierte Materie
Der Begriff der Kondensierten Materie bezeichnet in der Physik Materie in gebundenem Zustand. Die Physik der Kondensierten Materie unterscheidet sich aufgrund der gegenseitigen Wechselwirkung der Bausteine der Materie erheblich von der freier Teilchen (Elementarteilchenphysik, Kernphysik, Atomphysik). Viele Phänomene wie Deformierbarkeit, magnetische Ordnung, oder Elektrische Leitfähigkeit, gehen auf eine bestimmte Ordnung der, und Wechselwirkung zwischen den Bausteinen der kondensierten Materie zurück. Sie sind daher in kondensierter Materie ganz anders zu behandeln als bei freien Teilchen, oder treten bei kondensierter Materie überhaupt erst auf.Die Behandlung der Physik kondensierter Materie ist dadurch gekennzeichnet, dass die große Anzahl der das zu beschreibende System (Festkörper oder Flüssigkeit) bildenden Teilchen eine elementare Lösung der einzelnen Bewegungsgleichungen ausschließt. An die Stelle einer Beschreibung der Zustände der einzelnen Teilchen des Systems treten statt dessen Aussagen über Häufigkeiten (beziehungsweise normiert auf die Anzahl der möglichen Zustände: Wahrscheinlichkeiten), mit denen bestimmte Zustände beliebiger Teilchen im System auftreten.
In Festkörpern sind besonders Korrelationen unterscheidlichster Art von Interesse (zum Beispiel langreichweitige Korrelation der Atompositionen selbst Kristallgitter, oder Korrelation der Elektronenspins Magnetische Ordnung wie Ferromagnetismus und Antiferromagnetismus).
Ein wichtiges Hilfsmittel bei der Behandlung von Verzerrungen in kondensierter Materie stellt die Kontinuumsmechanik dar.
Die Konzepte der Physik kondensierter Materie werden weit über den Bereich fester und flüssiger Materie hinaus angewandt (Beispiele: Risikomanagement, Versicherungsstatistik).
Table of contents |
2 Systeme (exemplarisch) 3 Phänomene (exemplarisch) |
Die Festkörperphysik befasst sich mit der Physik von Materie im festen Aggregatzustand. Von besonderer Bedeutung sind dabei kristalline Festkörper, das sind solche, die einen translationssymmetrischen (periodischen) Aufbau aufweisen, da diese Translationssymmetrie die Behandlung vieler physikalischer Phänomene drastisch vereinfacht, oder sogar überhaupt erst ermöglicht. Daher erfolgt die Anwendung des Modells des idealen Kristallgitters häufig auch dann, wenn die Bedingung der Periodizität nur sehr eingeschränkt, zum Beispiel nur sehr lokal erfüllt ist. Die Abweichung von der strengen Periodizität wird dann durch Korrekturen berücksichtigt.
Die Physik der Flüssigkeiten befasst sich mit Materie im flüssigen Aggregatzustand. Die Bausteine der Flüssigkeit weisen eine hohe gegenseitige Beweglichkeit auf (Translation und Rotation).
Die Physik der Flüssigkristalle beschreibt die Physik von Materie, die sowohl Elemente einer kristallinen Ordnung aufweisen, als auch die einer ungeordneten Flüssigkeit: Die Bausteine von Flüssigkristallen weisen die Beweglichkeit einer Flüssigkeit auf (genauer Translation), besitzen jedoch eine wohldefierte gegenseitige Orientierung.
Sachgebiete
Festkörperphysik
Physik der Flüssigkeiten
Physik der Flüssigkristalle
Systeme (exemplarisch)
Phänomene (exemplarisch)