文档介绍：第一章 凝聚态物理学简介 (Introduction of Condensed Matter Physics)
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主要参考书目
[1] 冯端,金国钧,凝聚态物理学,高等教育出版社,
2003
[2] 解士杰,韩圣浩,凝聚态物理,山东教育出版社,
2001
[3] M. P. Marder, Condensed Matter Physics,John
Wiley & Sons, Inc., 2000
[4] 田强,涂清云,凝聚态物理学进展,科学出版社,
2005
[5] 冯端,金国钧,凝聚态物理学新论, 上海科技出版
社,1992
一、凝聚态物理学的定义
研究固体、液体的组成、结构、缺陷及其物理、化学性质的一门学科。它还涉及到固体和液体之间的中间态,如液晶(liquid crystal)、玻璃态、等离子体(plasma)及低温下的特殊量子态(如超流(superdistribution))等。构成凝聚态体系的粒子和粒子之间总是存在相互作用的,凝聚态物理就是通过研究这些相互作用来认识凝聚态物质世界的。
水
固相
液相
气相
温度
0
100
液晶(liquid crystal)是介于固态和液态之间的一种物态,既具备液体的流动性, 又具备晶体的排列有序性。
固相
液晶相
液相
温度
室温
71
85
有序度的变化:
固体
取向有序性
位置有序性
取向有序性
位置有序性
加热
液晶相
取向有序性
位置有序性
加热
塑性晶体
取向有序性
位置有序性
加热
液相
固相
固相
液晶相
液相
温度
长棒分子在晶体、液晶和各向同性流体中的排列示意图
液晶,是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态,又不同于气态的特殊物质态,它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性,又具有液体的流动性。一般可分热致液晶和溶致液晶两类。在显示应用领域,使用的是热致液晶,超出一定温度范围,热致液晶就不再呈现液晶态,温度低了,出现结晶现象,温度升高了,就变成液体;液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范围。
实验室里最常见的热致液晶
氧化偶氮茴香醚(PAA)
对甲氧基苄叉对氨基丁苯(MBBA)
等离子体
部分或完全电离的气体。其中自由电子和正离子所带的负、正电荷量相等,而整体又呈电中性,行为受电磁场影响,称为“等离子体”。因为物质的固、液、气态都属于“聚集态”,所以从聚集态的顺序来说,也常常把“等离子态”称为物质的第四态。