संघनित पदार्थ भौतिकी: Difference between revisions
(Content Modified) |
m (1 revision imported from alpha:संघनित_पदार्थ_भौतिकी) |
||
(21 intermediate revisions by 8 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
{{Short description|Branch of physics dealing with a property of matter}} | {{Short description|Branch of physics dealing with a property of matter}} | ||
'''संघनित पदार्थ भौतिकी,''' भौतिकी का वह क्षेत्र है जो पदार्थ के स्थूल और सूक्ष्म भौतिक गुणों से संबंधित है, विशेष रूप से ठोस और तरल प्रावस्थाओं से जो परमाणुओं के बीच विद्युत चुम्बकीय बलों से उत्पन्न होते हैं। आम तौर पर, विषय पदार्थ की "संघनित" प्रावस्थाओं से संबंधित हैl अधिक बाह्य संघनित प्रावस्थाओं में कम [[:hi:तापमान|तापमान]] पर कुछ पदार्थों द्वारा प्रदर्शित [[:hi:अतिचालकता|अतिचालकता]] प्रावस्था, परमाणुओं के [[:hi:क्रिस्टल लैटिस|क्रिस्टल जाली]] पर [[:hi:प्रचक्रण (भौतिकी)|प्रचकरण]] के [[:hi:लौहचुम्बकत्व|फेरोमैग्नेटिक]] और [[:hi:एंटीफेरोमैग्नेट|एंटीफेरोमैग्नेटिक]] प्रावस्था और [[:hi:अल्ट्राकोल्ड परमाणु|अल्ट्राकोल्ड परमाणु]] प्रणालियों में पाए जाने वाले [[:hi:बोस-आइंस्टाइन संघनन|बोस-आइंस्टीन संघनन]] शामिल हैं। संघनित पदार्थ भौतिक विज्ञानी विभिन्न भौतिक गुणों को प्रयोगों द्वारा मापने और गणितीय मॉडल विकसित करने के लिए [[:hi:प्रमात्रा यान्त्रिकी|क्वांटम यांत्रिकी]], [[:hi:विद्युत्चुम्बकत्व|विद्युत चुंबकत्व]], [[:hi:सांख्यिकीय यांत्रिकी|सांख्यिकीय यांत्रिकी]] और अन्य [[:hi:सैद्धान्तिक भौतिकी|सिद्धांतों]] के [[:hi:विज्ञान के नियम|भौतिक नियमों]] को लागू करके इन प्रावस्थाओं के व्यवहार को समझने का प्रयास करते हैं। | |||
अध्ययन के लिए उपलब्ध प्रणालियों और परिघटनाओं की विविधता संघनित पदार्थ भौतिकी को समकालीन भौतिकी का सबसे सक्रिय क्षेत्र बनाती है- सभी अमेरिकी भौतिकविदों में से एक तिहाई संघनित पदार्थ भौतिकविदों के रूप में स्वयं की पहचान करते हैं, <ref>{{Cite web|url=http://www.physicstoday.org/jobs/seek/condensed_matter.html|archive-url=https://web.archive.org/web/20090327141400/http://www.physicstoday.org/jobs/seek/condensed_matter.html|archive-date=2009-03-27|website=Physics Today Jobs|title=Condensed Matter Physics Jobs: Careers in Condensed Matter Physics|access-date=2010-11-01}}</ref> और संघनित पदार्थ भौतिकी का विभाजन [[:hi:अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी|अमेरिकन फिजिकल सोसायटी]] का सबसे बड़ा विभाजन है।<ref name="aps-history2">{{Cite web|title=History of Condensed Matter Physics|url=http://www.aps.org/units/dcmp/history.cfm|publisher=American Physical Society|access-date=27 March 2012}}</ref> क्षेत्र [[:hi:रसायन विज्ञान|रसायन विज्ञान]], [[:hi:पदार्थ विज्ञान|सामग्री विज्ञान]], [[:hi:अभियान्त्रिकी|इंजीनियरिंग]] और [[:hi:नैनोप्रौद्योगिकी|नैनो प्रौद्योगिकी]] के साथ अधिव्यापन (ओवरलैप) करता है, और [[:hi:परमाणु भौतिकी|परमाणु भौतिकी]] और [[:hi:जैवभौतिकी|बायोफिज़िक्स]] से निकटता से संबंधित है। संघनित पदार्थ की [[:hi:सैद्धान्तिक भौतिकी|सैद्धांतिक भौतिकी]] [[:hi:कण भौतिकी|कण भौतिकी]] और [[:hi:नाभिकीय भौतिकी|परमाणु भौतिकी]] के साथ महत्वपूर्ण अवधारणाओं और विधियों को साझा करती है। <ref name="marvincohen20082">{{Cite journal|last=Cohen|first=Marvin L.|title=Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics|journal=Physical Review Letters|year=2008|volume=101|issue=25|doi=10.1103/PhysRevLett.101.250001|url=http://prl.aps.org/edannounce/PhysRevLett.101.250001|access-date=31 March 2012|bibcode=2008PhRvL.101y0001C|pmid=19113681|page=250001}}</ref> | |||
भौतिक विज्ञान में विभिन्न विषयों जैसे [[:hi:क्रिस्टलकी|क्रिस्टलोग्राफी]], [[:hi:धातुकर्म|धातु विज्ञान]], [[:hi:प्रत्यास्थता|प्रत्यास्थता]], [[:hi:चुम्बकत्व|चुंबकत्व]], आदि को 1940 के दशक तक अलग-अलग क्षेत्रों के रूप में माना जाता था, जब उन्हें ''[[:hi:ठोस अवस्था भौतिकी|ठोस अवस्था भौतिकी]]'' के रूप में एक साथ समूहीकृत किया गया था। 1960 के दशक के आसपास, [[:hi:द्रव|तरल पदार्थों]] के भौतिक गुणों के अध्ययन को इस सूची में जोड़ा गया, जिससे संघनित पदार्थ भौतिकी की अधिक व्यापक विशेषता का आधार बना।<ref name="rmp2">{{Cite journal|last=Kohn|first=W.|title=An essay on condensed matter physics in the twentieth century|journal=Reviews of Modern Physics|year=1999|volume=71|issue=2|url=http://nanoelectronics.unibas.ch/education/ModernPhysics/KohnCondMat.pdf|access-date=27 March 2012|doi=10.1103/RevModPhys.71.S59|pages=S59–S77|bibcode=1999RvMPS..71...59K|archive-url=https://web.archive.org/web/20130825164926/http://nanoelectronics.unibas.ch/education/ModernPhysics/KohnCondMat.pdf|archive-date=25 August 2013}}</ref> [[:hi:बेल प्रयोगशाला|बेल टेलीफोन प्रयोगशाला]] संघनित पदार्थ भौतिकी में एक शोध कार्यक्रम आयोजित करने वाले पहले संस्थानों में से एक था। '''<ref name="rmp2" />''' मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सॉलिड स्टेट रिसर्च के संस्थापक निदेशक, भौतिकी के प्रोफेसर मैनुअल कार्डोना के अनुसार, अल्बर्ट आइंस्टीन थे जिन्होंने फोटोइलेक्ट्रॉनिक प्रभाव और फोटोल्यूमिनेसिसों पर अपने प्राथमिक 1905 के लेख से प्रारम्भ होकर संघनित पदार्थ भौतिकी के आधुनिक क्षेत्र का निर्माण किया और जिसने फोटोइलेक्ट्रॉन के क्षेत्र खोले । स्पेक्ट्रोस्कोपी और फोटोल्यूमिनेसेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी, और बाद में ठोस पदार्थों की विशिष्ट गर्मी पर उनका 1907 का लेख, जिसने पहली बार क्रिस्टल के ऊष्मप्रवैगिकी (थर्मोडायनामिक) गुणों, विशेष रूप से विशिष्ट गर्मी पर जाली कंपन के प्रभाव को पेश किया था। येल क्वांटम संस्थान के उप निदेशक ए. डगलस स्टोन क्वांटम यांत्रिकी के कृत्रिम इतिहास पर अपने काम में आइंस्टीन के लिए एक समान प्राथमिकता की स्थिति बनाते हैं। | |||
भौतिक विज्ञान में विभिन्न विषयों जैसे [[:hi:क्रिस्टलकी|क्रिस्टलोग्राफी]], [[:hi:धातुकर्म|धातु विज्ञान]], [[:hi:प्रत्यास्थता| | |||
== व्युत्पत्ति == | == व्युत्पत्ति == | ||
भौतिक विज्ञानी [[:hi:फ़िलिप ऐंडरसन|फिलिप वारेन एंडरसन]] के अनुसार, अध्ययन के | भौतिक विज्ञानी [[:hi:फ़िलिप ऐंडरसन|फिलिप वारेन एंडरसन]] के अनुसार, अध्ययन के क्षेत्र को नामित करने के लिए "संघनित पदार्थ" शब्द का उपयोग उनके और [[:hi:वोल्कर हाइन|वोल्कर हाइन]] द्वारा नामित किया गया था, जब उन्होंने 1967 में [[:hi:कैवेंडिश लेबोरेटरीज|कैवेंडिश प्रयोगशालाओं]], [[:hi:कैम्ब्रिज|कैम्ब्रिज]] में अपने समूह का नाम ठोस अवस्था सिद्धांत से संघनित पदार्थ सिद्धांत में बदल दिया।<ref name="pwa-princeton2">{{Cite web|title=Philip Anderson|url=http://www.princeton.edu/physics/people/display_person.xml?netid=pwa&display=faculty|website=Department of Physics|publisher=Princeton University|access-date=27 March 2012}}</ref> क्योंकि उन्हें लगा कि तरल पदार्थ, [[:hi:परमाणु पदार्थ|परमाणु]] पदार्थ आदि में उनकी रुचि को शामिल करना बेहतर है।<ref name="wsn2">{{Cite journal|title=In Focus: More and Different|url=http://www.worldscientific.com/newsletter/newsletter/nov11n33p02.shtml|journal=World Scientific Newsletter|date=November 2011|volume=33|page=2|last=Anderson|first=Philip W.}}</ref> <ref>{{Cite book|last=Anderson|first=Philip W.|url=https://books.google.com/books?id=9HhQDwAAQBAJ|title=Basic Notions Of Condensed Matter Physics|date=2018-03-09|publisher=CRC Press|isbn=978-0-429-97374-1|language=en}}</ref> हालांकि एंडरसन और हाइन ने "संघनित पदार्थ" नाम को लोकप्रिय बनाने में मदद की, लेकिन कुछ वर्षों से इसका उपयोग यूरोप में सबसे प्रमुख रूप से [[:hi:स्प्रिंगर साइंस+बिजनेस मीडिया|स्प्रिंगर-वेरलाग]] जर्नल फिजिक्स ऑफ कंडेंस्ड मैटर में किया गया था, जिसे 1963 में लॉन्च किया गया था।<ref>{{Cite web|url=https://books.google.com/books?id=dTsgAAAAIAAJ|title=''Physics of Condensed Matter''|access-date=20 April 2015|year=1963}}</ref>"संघनित पदार्थ भौतिकी" नाम ने ठोस, तरल पदार्थ, प्लाज़्मा और अन्य जटिल पदार्थों पर काम करने वाले भौतिकविदों द्वारा सामना की जाने वाली वैज्ञानिक समस्याओं की समानता पर बल दिया, जबकि "ठोस अवस्था भौतिकी" अक्सर धातुओं और अर्धचालकों के प्रतिबंधित औद्योगिक अनुप्रयोगों से जुड़ी होती थी। 1960 और 70 के दशक में, कुछ भौतिकविदों ने महसूस किया कि अधिक व्यापक नाम उस समय की [[:hi:शीतयुद्ध|शीत युद्ध]] की राजनीति और वित्त पोषण के परिेवेश के लिए बेहतर थे।<ref name="martin-pip2">{{Cite journal|last=Martin|first=Joseph D.|title=What's in a Name Change? Solid State Physics, Condensed Matter Physics, and Materials Science|journal=Physics in Perspective|date=2015|volume=17|issue=1|doi=10.1007/s00016-014-0151-7|pages=3–32|bibcode=2015PhP....17....3M|url=http://dro.dur.ac.uk/29168/1/29168.pdf}}</ref> | ||
संघनित" अवस्थाओं के सन्दर्भ पहले के स्रोतों से खोजे जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, अपनी 1947 की पुस्तक तरल पदार्थों के गतिज सिद्धांत के परिचय में, <ref name="Frenkel2">{{Cite book|last=Frenkel|first=J.|title=Kinetic Theory of Liquids|year=1947|publisher=Oxford University Press}}</ref> [[:hi:याकोव फ़्रेंकेली|याकोव फ्रेनकेल]] ने प्रस्तावित किया कि "तरल पदार्थों के गतिज सिद्धांत को तदनुसार ठोस निकायों के गतिज सिद्धांत के सामान्यीकरण और विस्तार के रूप में विकसित किया जाना चाहिए। वास्तव में, उन्हें 'संघनित निकायों' के शीर्षक के तहत एकीकृत करना अधिक सही होगा"। | |||
== संघनित पदार्थ भौतिकी का इतिहास == | == संघनित पदार्थ भौतिकी का इतिहास == | ||
=== | === चिरसम्मत भौतिकी === | ||
[[File:Heike Kamerlingh Onnes and Johannes Diderik van der Waals.jpg|thumb|upright| [[ हेइक | [[File:Heike Kamerlingh Onnes and Johannes Diderik van der Waals.jpg|thumb|upright| 1908 में लीडेन में [[:hi:हिलियम|हीलियम]] ''लिक्विफ़ेक्टर'' के साथ [[:hi:हाइके कामरलिंघ ऑन्स|हेइक कामेरलिंग ओन्स]] और [[:hi:योहानेस डिडरिक वान डर वाल्स|जोहान्स वैन डेर वाल्स]] ]] | ||
पदार्थ की संघनित अवस्थाओं | पदार्थ की संघनित अवस्थाओं के पहले अध्ययनों में से एक, उन्नीसवीं शताब्दी के पहले दशकों में [[:hi:अंग्रेज़|अंग्रेजी]] [[:hi:रसायनशास्त्र वैज्ञानिक|रसायनज्ञ]] [[:hi:हंफ्री डेवी|हम्फ्री डेवी]] द्वारा किया गया था। डेवी ने देखा कि उस समय ज्ञात चालीस [[:hi:रासायनिक तत्व|रासायनिक तत्वों]] में से छब्बीस में [[:hi:चमक (खनिज)|चमक]], [[:hi:तन्यता|लचीलापन]], उच्च विद्युत और तापीय चालकता जैसे [[:hi:धातु|धात्विक]] गुण थे।<ref name="goodstein2">{{Cite journal|last=Goodstein|issue=1|archive-url=https://web.archive.org/web/20151117113759/https://web.njit.edu/~tyson/supercon_papers/Feynman_Superconductivity_History.pdf|bibcode=2000PhP.....2...30G|pages=30|doi=10.1007/s000160050035|access-date=7 April 2012|url=http://web.njit.edu/~tyson/supercon_papers/Feynman_Superconductivity_History.pdf|volume=2|first=David|year=2000|journal=Physics in Perspective|title=Richard Feynman and the History of Superconductivity|author-link2=Judith R. Goodstein|first2=Judith|last2=Goodstein|archive-date=17 November 2015}}</ref> इससे यह संकेत मिलता है कि [[:hi:जॉन डाल्टन|जॉन डाल्टन]] के [[:hi:परमाणुवाद|परमाणु सिद्धांत]] में परमाणु अविभाज्य नहीं थे जैसा कि डाल्टन ने दावा किया था, लेकिन आंतरिक संरचना थी। डेवी ने आगे दावा किया कि जिन तत्वों को तब गैस माना जाता था, जैसे कि [[:hi:नाइट्रोजन|नाइट्रोजन]] और [[:hi:हाइड्रोजन|हाइड्रोजन]] को सही परिस्थितियों में द्रवीभूत किया जा सकता है और फिर वे धातुओं के रूप में व्यवहार करेंगे। <ref name="davy-18392">{{Cite book|editor-last=Davy|editor-first=John|title=The collected works of Sir Humphry Davy: Vol. II|year=1839|publisher=Smith Elder & Co., Cornhill|url=https://archive.org/details/bub_gb_6WNKAAAAYAAJ|page=[https://archive.org/details/bub_gb_6WNKAAAAYAAJ/page/n34 22]}}</ref> <ref>Both hydrogen and nitrogen have since been liquified; however, ordinary liquid nitrogen and hydrogen do not possess metallic properties. Physicists Eugene Wigner and Hillard Bell Huntington predicted in 1935 that a state metallic hydrogen exists at sufficiently high pressures (over 25 GPa), but this has not yet been observed.</ref> | ||
1823, | 1823 में, [[:hi:माइकल फैराडे|माइकल फैराडे]], जो उस समय डेवी की प्रयोगशाला में एक सहायक थे, ने सफलतापूर्वक [[:hi:क्लोरीन|क्लोरीन]] का द्रवीकरण किया और नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और [[:hi:ऑक्सीजन|ऑक्सीजन]] को छोड़कर, सभी ज्ञात गैसीय तत्वों का द्रवीकरण किया। <ref name="goodstein3">{{Cite journal|last=Goodstein|issue=1|archive-url=https://web.archive.org/web/20151117113759/https://web.njit.edu/~tyson/supercon_papers/Feynman_Superconductivity_History.pdf|bibcode=2000PhP.....2...30G|pages=30|doi=10.1007/s000160050035|access-date=7 April 2012|url=http://web.njit.edu/~tyson/supercon_papers/Feynman_Superconductivity_History.pdf|volume=2|first=David|year=2000|journal=Physics in Perspective|title=Richard Feynman and the History of Superconductivity|author-link2=Judith R. Goodstein|first2=Judith|last2=Goodstein|archive-date=17 November 2015}}</ref> कुछ ही समय बाद, 1869 में, [[:hi:आयरिश लोग|आयरिश]] रसायनज्ञ [[:hi:थॉमस एंड्रयूज (वैज्ञानिक)|थॉमस एंड्रयूज]] ने एक तरल से गैस में [[:hi:प्रावस्था संक्रमण|प्रावस्था संक्रमण]] का अध्ययन किया और उस स्थिति का वर्णन करने के लिए [[:hi:क्रांतिक बिन्दु|क्रांतिक बिंदु]] शब्द नामित किया गया, जहां एक गैस और एक तरल प्रावस्थाओं के रूप में अप्रभेद्य थे, <ref name="thomasandrews2">{{Cite journal|last=Rowlinson|first=J. S.|title=Thomas Andrews and the Critical Point|journal=Nature|year=1969|volume=224|issue=8|doi=10.1038/224541a0|pages=541–543|bibcode=1969Natur.224..541R}}</ref> और [[:hi:नीदरलैण्ड|डच]] भौतिक विज्ञानी [[:hi:योहानेस डिडरिक वान डर वाल्स|जोहान्स वैन डेर वाल्स]] ने सैद्धांतिक ढांचे की आपूर्ति की जिसने बहुत अधिक तापमान पर माप के आधार पर महत्वपूर्ण व्यवहार की भविष्यवाणी को अनुमति दी। <ref name="atkins2">{{Cite book|last=Atkins|first=Peter|last2=de Paula|first2=Julio|title=Elements of Physical Chemistry|year=2009|publisher=Oxford University Press|isbn=978-1-4292-1813-9}}</ref> {{Rp|35–38}}1908 तक, [[:hi:जेम्स देवर|जेम्स देवर]] और [[:hi:हाइके कामरलिंघ ऑन्स|हेइक कामेरलिंग ओन्स]] क्रमशः हाइड्रोजन और फिर नए खोजे गए [[:hi:हिलियम|हीलियम]] को द्रवीभूत करने में सफल रहे थे।<ref name="goodstein3" /> | ||
[[:hi:पॉल ड्रूड|पॉल ड्रूड]] ने 1900 में एक धात्विक ठोस से गुजरने वाले [[:hi:चिरसम्मत यांत्रिकी|चिरसम्मत]] [[:hi:इलेक्ट्रॉन|इलेक्ट्रॉन]] के लिए पहला सैद्धांतिक मॉडल प्रस्तावित किया।<ref name="marvincohen20083">{{Cite journal|last=Cohen|first=Marvin L.|title=Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics|journal=Physical Review Letters|year=2008|volume=101|issue=25|doi=10.1103/PhysRevLett.101.250001|url=http://prl.aps.org/edannounce/PhysRevLett.101.250001|access-date=31 March 2012|bibcode=2008PhRvL.101y0001C|pmid=19113681|page=250001}}</ref> ड्रूड के मॉडल ने धातुओं के गुणों को मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गैस के रूप में वर्णित किया और [[:hi:विडेमैन-फ्रांज कानून|वेडेमैन-फ्रांज कानून]] जैसे अनुभवजन्य अवलोकनों की व्याख्या करने वाला पहला सूक्ष्म मॉडल था।<ref name="Kittel 19962">{{Cite book|last=Kittel|first=Charles|title=[[Introduction to Solid State Physics]]|year=1996|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-471-11181-8}}</ref> <ref name="Hoddeson-19922">{{Cite book|last=Hoddeson|first=Lillian|title=Out of the Crystal Maze: Chapters from The History of Solid State Physics|year=1992|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-505329-6|url=https://books.google.com/books?id=WCpPPHhMdRcC&pg=PA29}}</ref> {{Rp|27–29}}हालांकि, ड्रूड के मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल की सफलता के बावजूद, इसकी एक उल्लेखनीय समस्या थी यह धातुओं की [[:hi:विशिष्ट ऊष्मा धारिता|विशिष्ट ऊष्मा]] और चुंबकीय गुणों में इलेक्ट्रॉनिक योगदान और कम तापमान पर प्रतिरोधकता की तापमान निर्भरता की सही व्याख्या करने में असमर्थ था। <ref name="Kragh20022">{{Cite book|last=Kragh|first=Helge|title=Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century|publisher=Princeton University Press|edition=Reprint|date=2002|isbn=978-0-691-09552-3}}</ref> {{Rp|366–368}} | |||
1911 में, हीलियम | 1911 में, हीलियम को पहली बार द्रवीभूत करने के तीन साल बाद, [[:hi:लीडेन विश्वविद्यालय|लीडेन विश्वविद्यालय में]] काम करने वाले ओन्स ने [[:hi:पारा|पारे]] में [[:hi:अतिचालकता|अतिचालकता]] की खोज की, जब उन्होंने देखा कि पारे की विद्युत प्रतिरोधकता एक निश्चित मूल्य से नीचे के तापमान पर नष्ट हो जाती है।<ref name="vanDelft20102">{{Cite journal|last=van Delft|first=Dirk|last2=Kes, Peter|title=The discovery of superconductivity|journal=Physics Today|date=September 2010|volume=63|issue=9|doi=10.1063/1.3490499|url=http://www.lorentz.leidenuniv.nl/history/cold/DelftKes_HKO_PT.pdf|access-date=7 April 2012|bibcode=2010PhT....63i..38V|pages=38–43|doi-access=free}}</ref> इस घटना ने उस समय के सर्वश्रेष्ठ सैद्धांतिक भौतिकविदों को पूरी तरह से आश्चर्यचकित कर दिया था, और यह कई दशकों तक अस्पष्टीकृत रहा था।<ref name="Slichter-AIP-supercond2">{{Cite web|last=Slichter|first=Charles|title=Introduction to the History of Superconductivity|url=http://www.aip.org/history/mod/superconductivity/01.html|website=Moments of Discovery|publisher=American Institute of Physics|access-date=13 June 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120515123519/http://www.aip.org/history/mod/superconductivity/01.html|archive-date=15 May 2012}}</ref> [[:hi:अल्बर्ट आइंस्टीन|अल्बर्ट आइंस्टीन]] ने 1922 में अतिचालकता (सुपरकंडक्टिविटी) के समकालीन सिद्धांतों के बारे में कहा था कि "समग्र प्रणालियों के क्वांटम यांत्रिकी के बारे में हमारी दूरगामी अज्ञानता के साथ हम इन अस्पष्ट विचारों से एक सिद्धांत की रचना करने में सक्षम होने से बहुत दूर हैं।"<ref name="Schmalian-20102">{{Cite journal|last=Schmalian|first=Joerg|title=Failed theories of superconductivity|year=2010|arxiv=1008.0447|bibcode=2010MPLB...24.2679S|doi=10.1142/S0217984910025280|journal=Modern Physics Letters B|volume=24|issue=27|pages=2679–2691}}</ref> | ||
=== क्वांटम यांत्रिकी का आगमन === | === क्वांटम यांत्रिकी का आगमन === | ||
ड्रूड के | ड्रूड के चिरसम्मत मॉडल को [[:hi:वुल्फगांग पौली|वोल्फगैंग पाउली]], [[:hi:अर्नोल्ड सोमरफेल्ड|अर्नोल्ड सोमरफेल्ड]], [[:hi:फीलिक्स ब्लाख|फेलिक्स बलोच]] और अन्य भौतिकविदों द्वारा संवर्धित किया गया था। पाउली ने महसूस किया कि धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉनों को [[:hi:फर्मी-डिराक आँकड़े|फर्मी-डिराक आँकड़ों]] का पालन करना चाहिए। इस विचार का प्रयोग करते हुए उन्होंने 1926 में [[:hi:अनुचुम्बकत्व|पैरामैग्नेटिक]] का सिद्धांत विकसित किया। कुछ ही समय बाद, सोमरफेल्ड ने [[:hi:फर्मी-डिराक आँकड़े|फर्मी-डिराक आंकड़ों]] को मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल में शामिल किया और ऊष्मा क्षमता की व्याख्या करने को बेहतर बना दिया था। दो साल बाद, बलोच ने आवधिक जाली में एक इलेक्ट्रॉन की गति का वर्णन करने के लिए [[:hi:प्रमात्रा यान्त्रिकी|क्वांटम यांत्रिकी]] का उपयोग किया। <ref name="Kragh20023">{{Cite book|last=Kragh|first=Helge|title=Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century|publisher=Princeton University Press|edition=Reprint|date=2002|isbn=978-0-691-09552-3}}</ref> {{Rp|366–368}}[[:hi:अगस्टे ब्रावाइस|ऑगस्टे ब्रावाइस]], [[:hi:येवग्राफ फ्योदोरोव|येवग्राफ फ्योडोरोव]] और अन्य लोगों द्वारा विकसित क्रिस्टल संरचनाओं के गणित का उपयोग उनके [[:hi:समरूपता समूह|समरूपता समूह]] द्वारा क्रिस्टल को वर्गीकृत करने के लिए किया गया था, और क्रिस्टल संरचनाओं की तालिकाएं श्रृंखला के लिए आधार थीं, जो पहली बार 1935 में प्रकाशित हुई थी।<ref name="Aroyo-20062">{{Cite book|last=Aroyo|first=Mois, I.|last2=Müller, Ulrich|last3=Wondratschek, Hans|title=Historical introduction|year=2006|volume=A|pages=2–5|doi=10.1107/97809553602060000537|series=International Tables for Crystallography|isbn=978-1-4020-2355-2|url=http://www.european-arachnology.org/proceedings/19th/Lourenco.PDF|citeseerx=10.1.1.471.4170|access-date=2017-10-24|archive-date=2008-10-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20081003122816/http://www.european-arachnology.org/proceedings/19th/Lourenco.PDF}}</ref> [[:hi:बैंड सिद्धांत|बैंड संरचना गणना]] का उपयोग पहली बार 1930 में नए पदार्थों के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए किया गया था, और 1947 में [[:hi:जॉन बर्दीन|जॉन बार्डीन]], [[:hi:वॉल्टर ब्रैट्टैन|वाल्टर ब्रेटन]] और [[:hi:विलियम शोक्ली|विलियम शॉक्ले]] ने पहला [[:hi:अर्धचालक पदार्थ|अर्धचालक]]-आधारित [[:hi:ट्रांजिस्टर|ट्रांजिस्टर]] विकसित किया, जिसने इलेक्ट्रॉनिक्स में एक क्रांति को प्रारम्भ किया था।<ref name="marvincohen20084">{{Cite journal|last=Cohen|first=Marvin L.|title=Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics|journal=Physical Review Letters|year=2008|volume=101|issue=25|doi=10.1103/PhysRevLett.101.250001|url=http://prl.aps.org/edannounce/PhysRevLett.101.250001|access-date=31 March 2012|bibcode=2008PhRvL.101y0001C|pmid=19113681|page=250001}}</ref> | ||
[[File:Replica-of-first-transistor.jpg|thumb|left| [[ बेल लैब ]] | [[File:Replica-of-first-transistor.jpg|thumb|left| [[:hi:बेल प्रयोगशाला|बेल लैब]] में पहले [[:hi:बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर|बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर]] की प्रतिकृति ]] 1879 में, [[:hi:जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय|जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय]] में काम कर रहे [[:hi:एड्विन हाल|एडविन हर्बर्ट हॉल]] ने सुचालक में विद्युत प्रवाह के अनुप्रस्थ और विद्युत धारा के लंबवत चुंबकीय क्षेत्र में विकसित एक वोल्टेज की खोज की।<ref>{{Cite journal|title=On a New Action of the Magnet on Electric Currents|last=Hall, Edwin|journal=American Journal of Mathematics|volume=2|year=1879|pages=287–92|url=http://www.stenomuseet.dk/skoletj/elmag/kilde9.html|access-date=2008-02-28|doi=10.2307/2369245|issue=3|jstor=2369245|archive-url=https://web.archive.org/web/20070208040346/http://www.stenomuseet.dk/skoletj/elmag/kilde9.html|archive-date=2007-02-08}}</ref> सुचालक में आवेश वाहकों की प्रकृति के कारण उत्पन्न होने वाली इस घटना को [[:hi:हाल प्रभाव|हॉल प्रभाव]] कहा जाने लगा, लेकिन उस समय इसकी ठीक से व्याख्या नहीं की गई थी, क्योंकि 18 साल बाद तक प्रयोगात्मक रूप से इलेक्ट्रॉन की खोज नहीं की गई थी। क्वांटम यांत्रिकी के आगमन के बाद, 1930 में [[:hi:लेव लाण्डौ|लेव लैंडौ]] ने [[:hi:लैंडौ परिमाणीकरण|लैंडौ परिमाणीकरण]] के सिद्धांत को विकसित किया और आधी सदी बाद खोजे गए [[:hi:क्वांटम हॉल प्रभाव|क्वांटम हॉल प्रभाव]] के सैद्धांतिक स्पष्टीकरण की नींव रखी गई थी। <ref>{{Cite book|first=L. D.|last=Landau|first2=E. M.|last2=Lifshitz|title=Quantum Mechanics: Nonrelativistic Theory|year=1977|publisher=Pergamon Press|isbn=978-0-7506-3539-4}}</ref> {{Rp|458–460}}<ref>{{Cite journal|title=Focus: Landmarks—Accidental Discovery Leads to Calibration Standard|date=2015-05-15|first=David|last=Lindley|journal=Physics|volume=8|doi=10.1103/Physics.8.46}}</ref> | ||
1879 में, | |||
चुंबकत्व को पदार्थ के गुण के रूप में | 4000 ईसा पूर्व से चीन में चुंबकत्व को पदार्थ के गुण के रूप में जाना जाता है। <ref name="mattis-magnetism-20062">{{Cite book|last=Mattis|first=Daniel|title=The Theory of Magnetism Made Simple|year=2006|publisher=World Scientific|isbn=978-981-238-671-7}}</ref> {{Rp|1–2}}हालांकि, चुंबकत्व का पहला आधुनिक अध्ययन केवल उन्नीसवीं शताब्दी में फैराडे, [[:hi:जेम्स क्लर्क मैक्सवेल|मैक्सवेल]] और अन्य द्वारा [[:hi:विद्युत्चुम्बकत्व|इलेक्ट्रोडायनामिक्स]] के विकास के साथ प्रारम्भ हुआ, जिसमें चुंबकीयकरण के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के आधार पर [[:hi:लौहचुम्बकत्व|फेरोमैग्नेटिक]], [[:hi:अनुचुम्बकत्व|पैरामैग्नेटिक]] और [[:hi:प्रतिचुम्बकत्व|डायमैग्नेटिक]] के रूप में वर्गीकृत पदार्थ शामिल थे। <ref name="Chatterjee-2004-ferromagnetism2">{{Cite journal|last=Chatterjee|first=Sabyasachi|title=Heisenberg and Ferromagnetism|journal=Resonance|date=August 2004|volume=9|issue=8|doi=10.1007/BF02837578|url=http://www.ias.ac.in/describe/article/reso/009/08/0057-0066|access-date=13 June 2012|pages=57–66}}</ref> [[:hi:पियरे क्यूरी|पियरे क्यूरी]] ने तापमान पर चुंबकत्व की निर्भरता का अध्ययन किया और लौहचुंबकीय पदार्थों में [[:hi:क्यूरी ताप|क्यूरी बिंदु]] प्रावस्था संक्रमण की खोज की। <ref name="mattis-magnetism-20062" /> 1906 में, [[:hi:पियरे वीस|पियरे वीस]] ने फेरोमैग्नेट्स के मुख्य गुणों की व्याख्या करने के लिए [[:hi:चुम्बकीय प्रक्षेत्र|चुंबकीय प्रक्षेत्र]] की अवधारणा पेश की। <ref name="Visintin-domains2">{{Cite book|last=Visintin|first=Augusto|title=Differential Models of Hysteresis|year=1994|publisher=Springer|isbn=978-3-540-54793-8|url=https://books.google.com/books?id=xZrTIDmNOlgC&pg=PA9}}</ref> {{Rp|9}}चुंबकत्व के सूक्ष्म विवरण का पहला प्रयास [[:hi:विल्हेम लेन्ज़ो|विल्हेम लेनज़]] और [[:hi:अर्न्स्ट इसिंग|अर्नस्ट इसिंग]] द्वारा [[:hi:आइसिंग मॉडल|आइसिंग मॉडल]] के माध्यम से किया गया था, जिसमें चुंबकीय पदार्थ का वर्णन किया गया था जिसमें सामूहिक रूप से चुंबकीयकरण प्राप्त करने वाले [[:hi:प्रचक्रण (भौतिकी)|प्रचक्रणों]] की आवधिक जाली शामिल थी। <ref name="mattis-magnetism-20062" /> इसिंग मॉडल को ठीक से यह दिखाने के लिए हल किया गया था कि [[:hi:सहज चुंबकीयकरण|सहज चुंबकीयकरण]] एक आयाम में नहीं हो सकता है लेकिन उच्च-आयामी जाली में संभव है। आगे के शोध जैसे कि [[:hi:स्पिन तरंग|प्रचक्रण तरंगों]] पर बलोच और [[:hi:लुइ नील|एंटीफेरोमैग्नेटिज्म]] पर [[:hi:एंटिफेरोमैग्नेटिज्म|नील]] ने [[:hi:चुंबकीय भंडारण|चुंबकीय भंडारण]] उपकरणों के लिए अनुप्रयोगों के साथ नए चुंबकीय पदार्थों को विकसित किया गया था। <ref name="mattis-magnetism-20062" /> {{Rp|36–38,g48}} | ||
=== आधुनिक | === आधुनिक बहुपिंडी भौतिकी === | ||
[[File:Meissner effect p1390048.jpg|thumb|left|200px|alt=अतिचालक पदार्थ के ऊपर से उड़ने वाला चुंबक। | | [[File:Meissner effect p1390048.jpg|thumb|left|200px|alt=अतिचालक पदार्थ के ऊपर से उड़ने वाला चुंबक। | एक [[:hi:उच्चताप अतिचालकता|उच्च तापमान सुपरकंडक्टर के]] [[:hi:माइसनर प्रभाव|ऊपर]] एक [[:hi:चुम्बक|चुंबक]] । वर्तमान में कुछ भौतिक विज्ञानी ए्डीएस/सीएफटी पत्राचार का उपयोग करके उच्च-तापमान अतिचालकता को समझने के लिए कार्य कर रहे हैं। <ref>{{Cite journal|last=Merali|first=Zeeya|title=Collaborative physics: string theory finds a bench mate|journal=Nature|volume=478|pages=302–304|year=2011|doi=10.1038/478302a|pmid=22012369|issue=7369|bibcode=2011Natur.478..302M|doi-access=free}}</ref>]] | ||
फेरोमैग्नेटिज्म के लिए सोमरफेल्ड मॉडल और स्पिन मॉडल ने 1930 के दशक में घनीभूत पदार्थ की समस्याओं के लिए क्वांटम यांत्रिकी के सफल अनुप्रयोग को चित्रित | फेरोमैग्नेटिज्म के लिए सोमरफेल्ड मॉडल और स्पिन मॉडल ने 1930 के दशक में घनीभूत पदार्थ की समस्याओं के लिए क्वांटम यांत्रिकी के सफल अनुप्रयोग को चित्रित किया था। हालांकि, अभी भी कई अनसुलझी समस्याएं थीं, विशेष रूप से [[:hi:अतिचालकता|अतिचालकता]] और [[:hi:कोंडो प्रभाव|कोंडो प्रभाव]] का वर्णन। <ref name="Coleman-20032">{{Cite journal|last=Coleman|first=Piers|title=Many-Body Physics: Unfinished Revolution|journal=Annales Henri Poincaré|year=2003|volume=4|issue=2|doi=10.1007/s00023-003-0943-9|arxiv=cond-mat/0307004|bibcode=2003AnHP....4..559C|pages=559–580|citeseerx=10.1.1.242.6214}}</ref> [[:hi:द्वितीय विश्वयुद्ध|द्वितीय विश्व युद्ध के बाद]], क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के कई विचारों को संघनित पदार्थ की समस्याओं पर लागू किया गया था। इनमें ठोस पदार्थों के [[:hi:कणाभ|सामूहिक उत्तेजना]] मोड की मान्यता और एक क्वासिपार्टिकल की महत्वपूर्ण धारणा शामिल थी। रूसी भौतिक विज्ञानी [[:hi:लेव लाण्डौ|लेव लैंडौ]] ने [[:hi:फर्मी तरल सिद्धांत|फर्मी तरल सिद्धांत]] के लिए इस विचार का इस्तेमाल किया, जिसमें परस्पर क्रिया करने वाले फ़र्मियन प्रणाली के निम्न ऊर्जा गुणों को लैंडौ-क्वैसीपार्टिकल्स के रूप में दिया गया था।<ref name="Coleman-20032" /> लैंडौ ने निरंतर प्रावस्था संक्रमणों के लिए एक [[:hi:माध्य क्षेत्र सिद्धांत|माध्य-क्षेत्र सिद्धांत]] भी विकसित किया, जिसने क्रमबद्ध प्रावस्थाओंं को [[:hi:सहज समरूपता तोड़ना|समरूपता के सहज टूटने के]] रूप में वर्णित किया गया था। सिद्धांत ने आदेशित प्रावस्थाओंं के बीच अंतर करने के लिए [[:hi:प्रावस्था संक्रमण|आदेश पैरामीटर]] की धारणा को भी पेश किया गया था।<ref name="Kadanoff-20092">{{Cite book|last=Kadanoff|first=Leo, P.|title=Phases of Matter and Phase Transitions; From Mean Field Theory to Critical Phenomena|year=2009|publisher=The University of Chicago|url=http://jfi.uchicago.edu/~leop/RejectedPapers/ExtraV1.2.pdf|access-date=2012-06-14|archive-date=2015-12-31|archive-url=https://web.archive.org/web/20151231215516/http://jfi.uchicago.edu/~leop/RejectedPapers/ExtraV1.2.pdf}}</ref> अंततः 1956 में, [[:hi:जॉन बर्दीन|जॉन बार्डीन]], [[:hi:लीयों नील कूपर|लियोन कूपर]] और [[:hi:जॉन रॉबर्ट श्रीफ़र|जॉन श्राइफ़र]] ने सुपरकंडक्टिविटी के तथाकथित [[:hi:बीसीएस सिद्धांत|बीसीएस सिद्धांत]] को विकसित किया, इस खोज के आधार पर कि जाली में [[:hi:फोनोन|फोनन]] द्वारा मध्यस्थता वाले विपरीत प्रचक्रण के दो इलेक्ट्रॉनों के बीच मनमाने ढंग से छोटा आकर्षण एक बाध्य अवस्था को जन्म दे सकता है जिसे [[:hi:कूपर जोड़ी|कूपर जोड़ी]] कहा जाता है।<ref name="coleman">{{Cite book|last=Coleman|first=Piers|title=Introduction to Many Body Physics|year=2016|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-86488-6|url=http://www.cambridge.org/us/academic/subjects/physics/condensed-matter-physics-nanoscience-and-mesoscopic-physics/introduction-many-body-physics}}</ref> | ||
[[File:Quantum Hall effect - Russian.png|thumb|right| [[ क्वांटम हॉल प्रभाव ]]: बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के कार्य के रूप में हॉल प्रतिरोधकता के घटक<ref name="von Klitzing | [[File:Quantum Hall effect - Russian.png|thumb|right| [[:hi:क्वांटम हॉल प्रभाव|क्वांटम हॉल प्रभाव]] : बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के कार्य के रूप में हॉल प्रतिरोधकता के घटक <ref name="von Klitzing2">{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1985/klitzing-lecture.pdf|title=The Quantized Hall Effect|last=von Klitzing|first=Klaus|date=9 Dec 1985|website=Nobelprize.org}}</ref> {{Rp|fig. 14}}]] | ||
चरण | चरण संक्रमणों का अध्ययन और अवलोकन योग्य वस्तुओं के महत्वपूर्ण व्यवहार, जिसे [[:hi:महत्वपूर्ण घटना|महत्वपूर्ण घटना]] कहा जाता है, 1960 के दशक में रुचि का एक प्रमुख क्षेत्र था।<ref name="Fisher-rmp-19982">{{Cite journal|last=Fisher|first=Michael E.|title=Renormalization group theory: Its basis and formulation in statistical physics|journal=Reviews of Modern Physics|year=1998|volume=70|issue=2|doi=10.1103/RevModPhys.70.653|bibcode=1998RvMP...70..653F|pages=653–681|citeseerx=10.1.1.129.3194}}</ref> [[:hi:लियो कडानोफ़|लियो कडानॉफ]], [[:hi:बेंजामिन विडोम|बेंजामिन]] विडोम और [[:hi:माइकल फिशर|माइकल फिशर]] ने [[:hi:महत्वपूर्ण घातांक|आलोचनात्मक प्रतिपादकों]] और [[:hi:विडोम स्केलिंग|विडोम स्केलिंग]] के विचारों को विकसित किया। इन विचारों को [[:hi:केनेथ जी विल्सन|केनेथ जी. विल्सन]] ने 1972 में क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के संदर्भ में [[:hi:सामान्यीकरण समूह|पुनर्सामान्यीकरण समूह]] की औपचारिकता के तहत एकीकृत किया गया था।<ref name="Fisher-rmp-19982" /> | ||
[[:hi:क्वांटम हॉल प्रभाव|क्वांटम हॉल प्रभाव]] की खोज [[:hi:क्लॉस वॉन क्लिट्ज़िंग|क्लॉस वॉन क्लिट्ज़िंग]], डोरडा और पेपर ने 1980 में की थी, जब उन्होंने हॉल चालन को एक मौलिक स्थिरांक <math>e^2/h</math> के पूर्णांक गुणकों के रूप में देखा था। (आंकड़ा देखें) प्रभाव प्रणाली के आकार को अशुद्धियों जैसे मापदंडों से स्वतंत्र देखा गया।<ref name="von Klitzing3">{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1985/klitzing-lecture.pdf|title=The Quantized Hall Effect|last=von Klitzing|first=Klaus|date=9 Dec 1985|website=Nobelprize.org}}</ref> 1981 में, सिद्धांतकार [[:hi:रोबेर्ट बी लाफलिन|रॉबर्ट लाफलिन]] ने अभिन्न पठार की अप्रत्याशित सटीकता की व्याख्या करते हुए एक सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। यह भी निहित है कि हॉल का संचालन एक टोपोलॉजिकल इनवेरिएंट के समानुपाती है, जिसे [[:hi:चेर्न क्लास|चेर्न नंबर]] कहा जाता है, जिसकी ठोस बैंड संरचना के लिए प्रासंगिकता [[:hi:डेविड जे थोलुज|डेविड जे थौलेस]] और सहयोगियों द्वारा तैयार की गई थी।<ref name="Avron-hall-20032">{{Cite journal|last=Avron|first=Joseph E.|last2=Osadchy, Daniel|last3=Seiler, Ruedi|title=A Topological Look at the Quantum Hall Effect|journal=Physics Today|year=2003|volume=56|issue=8|doi=10.1063/1.1611351|bibcode=2003PhT....56h..38A|pages=38–42}}</ref> <ref name="Thouless19982">{{Cite book|last=David J Thouless|title=Topological Quantum Numbers in Nonrelativistic Physics|date=12 March 1998|publisher=World Scientific|isbn=978-981-4498-03-6}}</ref> {{Rp|69, 74}}कुछ ही समय बाद, 1982 में, [[:hi:हर्स्ट एल स्टोर्मर|होर्स्ट स्टॉर्मर]] और [[:hi:डैनियल ची त्सुई|डैनियल त्सुई]] ने [[:hi:भिन्नात्मक क्वांटम हॉल प्रभाव|भिन्नात्मक क्वांटम हॉल प्रभाव]] का अवलोकन किया, जहां चालन अब स्थिरांक <math>e^2/h</math> का एक तर्कसंगत गुणक था। लाफलिन ने 1983 में महसूस किया कि यह हॉल अवस्थाओं में अर्ध-कणों की परस्पर क्रिया का परिणाम था और उन्होंने [[:hi:लाफलिन वेवफंक्शन|लाफलिन वेवफंक्शन]] नामक एक [[:hi:विचरण-कलन|परिवर्तनशील विधि]] समाधान तैयार किया।<ref name="wen-19922">{{Cite journal|last=Wen|first=Xiao-Gang|title=Theory of the edge states in fractional quantum Hall effects|journal=International Journal of Modern Physics C|year=1992|volume=6|issue=10|pages=1711–1762|url=http://dao.mit.edu/~wen/pub/edgere.pdf|access-date=14 June 2012|doi=10.1142/S0217979292000840|bibcode=1992IJMPB...6.1711W|citeseerx=10.1.1.455.2763|archive-url=https://web.archive.org/web/20050522083243/http://dao.mit.edu/%7Ewen/pub/edgere.pdf|archive-date=22 May 2005}}</ref> भिन्नात्मक हॉल प्रभाव के टोपोलॉजिकल गुणों का अध्ययन अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र बना हुआ है। <ref name=":0">{{Cite book|last=Girvin|first=Steven M.|url=https://books.google.com/books?id=2ESIDwAAQBAJ|title=Modern Condensed Matter Physics|last2=Yang|first2=Kun|date=2019-02-28|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-1-108-57347-4|language=en}}</ref> दशकों बाद, [[:hi:डेविड जे थोलुज|डेविड जे. थौलेस]] और सहयोगियों <ref>{{Cite journal|last=Thouless|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.49.405|bibcode=1982PhRvL..49..405T|doi=10.1103/PhysRevLett.49.405|pages=405–408|issue=6|volume=49|journal=Physical Review Letters|title=Quantized Hall Conductance in a Two-Dimensional Periodic Potential|first=D. J.|date=1982-08-09|first4=M.|last4=den Nijs|first3=M. P.|last3=Nightingale|first2=M.|last2=Kohmoto|doi-access=free}}</ref> द्वारा उन्नत उपरोक्त टोपोलॉजिकल बैंड सिद्धांत को और विस्तारित किया गया, जिससे [[:hi:टोपोलॉजिकल इंसुलेटर|टोपोलॉजिकल इंसुलेटर]] की खोज हुई थी।<ref>{{Cite journal|last=Kane|first=C. L.|last2=Mele|first2=E. J.|date=2005-11-23|title=Quantum Spin Hall Effect in Graphene|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.95.226801|journal=Physical Review Letters|volume=95|issue=22|pages=226801|doi=10.1103/PhysRevLett.95.226801|pmid=16384250|arxiv=cond-mat/0411737|bibcode=2005PhRvL..95v6801K}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Hasan|first=M. Z.|last2=Kane|first2=C. L.|date=2010-11-08|title=Colloquium: Topological insulators|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.82.3045|journal=Reviews of Modern Physics|volume=82|issue=4|pages=3045–3067|doi=10.1103/RevModPhys.82.3045|arxiv=1002.3895|bibcode=2010RvMP...82.3045H}}</ref> | |||
1986 में, | 1986 में, [[:hi:कार्ल अलेक्जेंडर मुलेरी|कार्ल मुलर]] और [[:hi:ग्यार्ग जे बेडनोर्ज़|जोहान्स बेडनोर्ज़]] ने पहले [[:hi:उच्चताप अतिचालकता|उच्च तापमान अतिचालक]] की खोज की, एक ऐसा पदार्थ जो 50 [[:hi:केल्विन|केल्विन]] तक के तापमान पर अतिचालक था। यह महसूस किया गया कि उच्च तापमान अतिचालकता दृढ़ता से सहसंबद्ध पदार्थों के उदाहरण हैं जहां इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन परस्पर क्रिया एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।<ref name="physics-world str-el">{{Cite journal|last=Quintanilla|first=Jorge|last2=Hooley, Chris|title=The strong-correlations puzzle|journal=Physics World|volume=22|issue=6|pages=32|date=June 2009|url=http://www.isis.stfc.ac.uk/groups/theory/research/the-strong-correlations-puzzle8120.pdf|access-date=14 June 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120906002714/http://www.isis.stfc.ac.uk/groups/theory/research/the-strong-correlations-puzzle8120.pdf|archive-date=6 September 2012|bibcode=2009PhyW...22f..32Q|doi=10.1088/2058-7058/22/06/38}}</ref> उच्च तापमान वाली अतिचालकता का एक संतोषजनक सैद्धांतिक विवरण अभी भी ज्ञात नहीं है और [[:hi:अत्यधिक सहसंबद्ध सामग्री|दृढ़ता से सहसंबद्ध पदार्थ]] का क्षेत्र एक सक्रिय शोध का विषय बना हुआ है। | ||
2009 में, | 2009 में, [[:hi:डेविड फील्ड (खगोल वैज्ञानिक)|डेविड फील्ड]] और [[:hi:आरहूस विश्वविद्यालय|आरहूस विश्वविद्यालय]] के शोधकर्ताओं ने विभिन्न गैसों की [[:hi:प्रोसिक फिल्म|प्रोसिक फिल्में]] बनाते समय सहज विद्युत क्षेत्रों की खोज की। यह हाल ही में [[:hi:स्पोंटेइलेक्ट्रिक्स|स्पोंटेइलेक्ट्रिक्स]] के अनुसंधान क्षेत्र के रूप में विस्तारित हुआ है। <ref>{{Cite journal|last=Field|first=David|last2=Plekan, O.|last3=Cassidy, A.|last4=Balog, R.|last5=Jones, N.C. and Dunger, J.|title=Spontaneous electric fields in solid films: spontelectrics|journal=Int.Rev.Phys.Chem.|date=12 Mar 2013|doi=10.1080/0144235X.2013.767109|volume=32|issue=3|pages=345–392}}</ref> | ||
2012 में कई समूहों ने मुद्रित पूर्व-प्रति जारी किए जो बताते हैं कि [[:hi:समेरियम|समैरियम हेक्साबोराइड]] में पहले की सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के अनुसार एक [[:hi:टोपोलॉजिकल इंसुलेटर|टोपोलॉजिकल इंसुलेटर]]<ref name="Nature-1">{{Cite journal|journal=[[Nature (journal)|Nature]]|volume=492|issue=7428|pages=165|title=Hopes surface for exotic insulator|last=Eugenie Samuel Reich|doi=10.1038/492165a|pmid=23235853|year=2012|bibcode=2012Natur.492..165S|doi-access=free}}</ref> के गुण हैं।<ref name="TKI">{{Cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.104.106408|pmid=20366446|volume=104|issue=10|pages=106408|last=Dzero|first=V.|last2=K. Sun|last3=V. Galitski|last4=P. Coleman|title=Topological Kondo Insulators|journal=Physical Review Letters|year=2010|arxiv=0912.3750|bibcode=2010PhRvL.104j6408D}}</ref> चूंकि समैरियम हेक्साबोराइड एक स्थापित [[:hi:कोंडो इन्सुलेटर|कोंडो इन्सुलेटर है]], यानी एक दृढ़ता से सहसंबद्ध इलेक्ट्रॉन पदार्थ है, इसलिए यह आशा की जाती है कि इस पदार्थ में एक टोपोलॉजिकल डायराक सतह अवस्था के अस्तित्व से दृ़ढ़ इलेक्ट्रॉनिक सहसंबंधों के साथ एक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर हो जाएगा। | |||
== सैद्धांतिक == | == सैद्धांतिक == | ||
सैद्धांतिक संघनित पदार्थ भौतिकी में पदार्थ की अवस्थाओं के गुणों को समझने के लिए सैद्धांतिक मॉडल का उपयोग | सैद्धांतिक संघनित पदार्थ भौतिकी में पदार्थ की अवस्थाओं के गुणों को समझने के लिए सैद्धांतिक मॉडल का उपयोग निहित होता है। इनमें ठोस पदार्थों के इलेक्ट्रॉनिक गुणों का अध्ययन करने के लिए मॉडल शामिल हैं, जैसे [[:hi:ड्रूड मॉडल|ड्रूड मॉडल]], [[:hi:इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना|बैंड संरचना]] और [[:hi:सघनता व्यावहारिक सिद्धांत|घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत]]। [[:hi:प्रावस्था संक्रमण|प्रावस्था संक्रमण]] के भौतिकी का अध्ययन करने के लिए सैद्धांतिक मॉडल भी विकसित किए गए हैं, जैसे कि [[:hi:गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत|गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत]], [[:hi:महत्वपूर्ण घातांक|महत्वपूर्ण प्रतिपादक]] और [[:hi:प्रमात्रा क्षेत्र सिद्धान्त|क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत]] और [[:hi:सामान्यीकरण समूह|पुनर्सामान्यीकरण समूह]] के गणितीय तरीकों का उपयोग है। आधुनिक सैद्धांतिक अध्ययनों में [[:hi:उच्चताप अतिचालकता|उच्च तापमान अतिचालकता]], [[:hi:टोपोलॉजिकल चरण|टोपोलॉजिकल चरणों]] और [[:hi:गेज समरूपता|गेज समरूपता]] जैसी घटनाओं को समझने के लिए इलेक्ट्रॉनिक संरचना और गणितीय उपकरणों की [[:hi:संख्यात्मक विश्लेषण|संख्यात्मक गणना]] का उपयोग शामिल है। | ||
=== | === उद्भव === | ||
संघनित पदार्थ भौतिकी की सैद्धांतिक समझ [[:hi:उदगमन|उद्भव]] की धारणा से निकटता से संबंधित है, जिसमें कणों के जटिल संयोजन अपने व्यक्तिगत घटकों से नाटकीय रूप से भिन्न तरीके से व्यवहार करते हैं। <ref name="coleman2">{{Cite book|last=Coleman|first=Piers|title=Introduction to Many Body Physics|year=2016|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-86488-6|url=http://www.cambridge.org/us/academic/subjects/physics/condensed-matter-physics-nanoscience-and-mesoscopic-physics/introduction-many-body-physics}}</ref> <ref name=":02">{{Cite book|last=Girvin|first=Steven M.|url=https://books.google.com/books?id=2ESIDwAAQBAJ|title=Modern Condensed Matter Physics|last2=Yang|first2=Kun|date=2019-02-28|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-1-108-57347-4|language=en}}</ref> उदाहरण के लिए, उच्च तापमान अतिचालकता से संबंधित घटनाओं की एक श्रृंखला को व्यर्थ समझा जाता है, हालांकि व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों और जाली के सूक्ष्म भौतिकी सर्वविदित हैं।<ref name="nsf-emergence">{{Cite web|title=Understanding Emergence|url=https://www.nsf.gov/news/overviews/physics/physics_q01.jsp|publisher=National Science Foundation|access-date=30 March 2012}}</ref> इसी तरह, संघनित पदार्थ प्रणालियों के मॉडल का अध्ययन किया गया है जहां [[:hi:कणाभ|सामूहिक उत्तेजना]] [[:hi:फोटॉन|फोटॉन]] और [[:hi:इलेक्ट्रॉन|इलेक्ट्रॉनों]] की तरह व्यवहार करती है, जिससे [[:hi:विद्युत्चुम्बकत्व|विद्युत चुंबकत्व]] को एक आकस्मिक घटना के रूप में वर्णित किया जाता है।<ref name="levin-rmp">{{Cite journal|last=Levin|first=Michael|last2=Wen, Xiao-Gang|title=Colloquium: Photons and electrons as emergent phenomena|journal=Reviews of Modern Physics|year=2005|volume=77|issue=3|doi=10.1103/RevModPhys.77.871|arxiv=cond-mat/0407140|bibcode=2005RvMP...77..871L|pages=871–879}}</ref> पदार्थ के बीच अंतराफलक में आकस्मिक गुण भी हो सकते हैं एक उदाहरण [[:hi:लैंथेनम एल्यूमिनेट-स्ट्रोंटियम टाइटेनेट इंटरफ़ेस|लैंथेनम एल्यूमिनेट-स्ट्रोंटियम टाइटेनेट इंटरफ़ेस है]], जहां दो बैंड-इन्सुलेटर चालकता और [[:hi:अतिचालकता|अतिचालकता]] बनाने के लिए जुड़े हुए हैं। | |||
संघनित पदार्थ भौतिकी की सैद्धांतिक समझ | |||
=== ठोस का इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत === | === ठोस का इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत === | ||
धात्विक अवस्था ऐतिहासिक रूप से ठोस पदार्थों के गुणों के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण निर्माण खंड रही है।<ref name="AshcroftMermin1976">{{Cite book|last=Neil W. Ashcroft|last2=N. David Mermin|title=Solid state physics|year=1976|publisher=Saunders College|isbn=978-0-03-049346-1}}</ref> धातुओं का पहला सैद्धांतिक विवरण [[:hi:पॉल ड्रूड|पॉल ड्रूड]] द्वारा 1900 में [[:hi:ड्रूड मॉडल|ड्रूड मॉडल]] के साथ दिया गया था, जिसने धातु को तब-नए खोजे गए [[:hi:इलेक्ट्रॉन|इलेक्ट्रॉनों]] की एक [[:hi:आदर्श गैस|आदर्श गैस]] के रूप में वर्णित करके विद्युत और ऊष्मीय गुणों की व्याख्या की थी। वह अनुभवजन्य [[:hi:विडेमैन-फ्रांज कानून|विडेमैन-फ्रांज नियम]] प्राप्त करने और प्रयोगों के साथ घनिष्ठ समझौते में परिणाम प्राप्त करने में सक्षम था।<ref name="Hoddeson-1992">{{Cite book|last=Hoddeson|first=Lillian|title=Out of the Crystal Maze: Chapters from The History of Solid State Physics|year=1992|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-505329-6|url=https://books.google.com/books?id=WCpPPHhMdRcC&pg=PA29}}</ref> {{Rp|90–91}}इस चिरसम्मत मॉडल को तब [[:hi:अर्नोल्ड सोमरफेल्ड|अर्नोल्ड सोमरफेल्ड]] द्वारा सुधार किया गया था, जिन्होंने इलेक्ट्रॉनों के [[:hi:फर्मी-डिराक आँकड़े|फर्मी-डिराक आंकड़ों]] को शामिल किया था और [[:hi:विडेमैन-फ्रांज कानून|वेडेमैन-फ्रांज नियम]] में धातुओं की [[:hi:विशिष्ट ऊष्मा धारिता|विशिष्ट गर्मी]] के विषम व्यवहार की व्याख्या करने में सक्षम थे। <ref name="Hoddeson-1992" /> {{Rp|101–103}}1912 में, [[:hi:माक्स वान लो|मैक्स वॉन लाउ]] और पॉल निपिंग द्वारा क्रिस्टलीय ठोस की संरचना का अध्ययन किया गया था, जब उन्होंने क्रिस्टल के [[:hi:एक्स-किरण क्रिस्टलिकी|एक्स-रे विवर्तन]] पैटर्न का अवलोकन किया, और निष्कर्ष निकाला कि क्रिस्टल परमाणुओं की आवधिक [[:hi:जाली मॉडल (भौतिकी)|जाली]] से अपनी संरचना प्राप्त करते हैं। <ref name="Hoddeson-1992" /> {{Rp|48}}<ref>{{Cite journal|last=Eckert|first=Michael|title=Disputed discovery: the beginnings of X-ray diffraction in crystals in 1912 and its repercussions|journal=Acta Crystallographica A|year=2011|volume=68|issue=1|doi=10.1107/S0108767311039985|pmid=22186281|url=http://journals.iucr.org/a/issues/2012/01/00/wx0005/index.html|bibcode=2012AcCrA..68...30E|pages=30–39|doi-access=free}}</ref> 1928 में, स्विस भौतिक विज्ञानी [[:hi:फीलिक्स ब्लाख|फेलिक्स बलोच]] ने [[:hi:श्रोडिंगर समीकरण|श्रोडिंगर समीकरण]] के लिए एक [[:hi:आवर्ती फलन|आवधिक]] क्षमता के साथ एक तरंग क्रिया समाधान प्रदान किया था, जिसे [[:hi:बलोच की प्रमेय|बलोच के प्रमेय के]] रूप में जाना जाता है। <ref name="han-2010">{{Cite book|last=Han|first=Jung Hoon|title=Solid State Physics|year=2010|publisher=Sung Kyun Kwan University|url=http://manybody.skku.edu/Lecture%20notes/Solid%20State%20Physics.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20130520224858/http://manybody.skku.edu/Lecture%20notes/Solid%20State%20Physics.pdf|archive-date=2013-05-20}}</ref> | |||
ठोस पदार्थों के गुणों के अध्ययन के लिए | |||
कई-निकाय तरंग क्रिया (वेवफंक्शन) को हल करके धातुओं के इलेक्ट्रॉनिक गुणों की गणना करना प्रायः कम्प्यूटेशनल रूप से कठिन होता है, और इसलिए, सार्थक भविष्यवाणियों को प्राप्त करने के लिए सन्निकटन विधियों की आवश्यकता होती है।<ref name="perdew-2010">{{Cite journal|last=Perdew|first=John P.|last2=Ruzsinszky, Adrienn|title=Fourteen Easy Lessons in Density Functional Theory|journal=International Journal of Quantum Chemistry|year=2010|volume=110|pages=2801–2807|url=http://www.if.pwr.wroc.pl/~scharoch/Abinitio/14lessons.pdf|access-date=13 May 2012|doi=10.1002/qua.22829|issue=15|doi-access=free}}</ref> 1920 के दशक में विकसित [[:hi:थॉमस-फर्मी मॉडल|थॉमस-फ़र्मी सिद्धांत]] का उपयोग स्थानीय इलेक्ट्रॉन घनत्व को एक [[:hi:विचरण-कलन|परिवर्तनशील पैरामीटर]] के रूप में मानकर प्रणाली ऊर्जा और इलेक्ट्रॉनिक घनत्व का अनुमान लगाने के लिए किया गया था। बाद में 1930 के दशक में, [[:hi:डगलस हार्ट्री|डगलस हार्ट्री]], [[:hi:व्लादिमीर फोक|व्लादिमीर फॉक]] और [[:hi:जॉन सी स्लेटर|जॉन स्लेटर]] ने थॉमस-फर्मि मॉडल में सुधार के रूप में तथाकथित [[:hi:हार्ट्री-फॉक विधि|हार्ट्री-फॉक वेवफंक्शन]] को विकसित किया। हार्ट्री-फॉक विधि ने एकल कण इलेक्ट्रॉन तरंगों के [[:hi:विनिमय समरूपता|आदान-प्रदान के आंकड़ों]] के लिए जिम्मेदार है। सामान्य तौर पर, हार्ट्री-फॉक समीकरण को हल करना बहुत मुश्किल है। केवल मुक्त इलेक्ट्रॉन गैस स्थिति को ठीक से हल किया जा सकता है।<ref name="AshcroftMermin19762">{{Cite book|last=Neil W. Ashcroft|last2=N. David Mermin|title=Solid state physics|year=1976|publisher=Saunders College|isbn=978-0-03-049346-1}}</ref> {{Rp|330–337}}अंततः 1964-65 में, [[:hi:वाल्टर कोहनो|वाल्टर कोह्न]], [[:hi:पियरे होहेनबर्ग|पियरे होहेनबर्ग]] और [[:hi:लू जेउ शामो|लू जेउ शाम]] ने [[:hi:सघनता व्यावहारिक सिद्धांत|घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत]] का प्रस्ताव रखा जिसने धातुओं के विस्तार और सतह गुणों के लिए यथार्थवादी विवरण दिया। 1970 के दशक से विभिन्न प्रकार के ठोस पदार्थों की बैंड संरचना गणना के लिए घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (डीएफटी) का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। <ref name="perdew-2010" /> | |||
=== चरण | === समरूपता विभंजन === | ||
{{ | पदार्थ की कुछ अवस्थाएँ ''समरूपता को तोड़ती'' हैं, जहाँ भौतिकी के प्रासंगिक नियमों में कुछ प्रकार की [[:hi:समरूपता (भौतिकी)|समरूपता होती]] है जो टूट जाती है। एक सामान्य उदाहरण [[:hi:क्रिस्टल|क्रिस्टलीय ठोस]] है, जो निरंतर [[:hi:अनुवाद समरूपता|अनुवादीय समरूपता]] को तोड़ता है। अन्य उदाहरणों में मैग्नेटाइज्ड [[:hi:लौहचुम्बकत्व|फेरोमैग्नेट्स]] शामिल हैं, जो [[:hi:घूर्णी समरूपता|घूर्णी समरूपता]] को तोड़ते हैं, और अधिक बाहरी अवस्थाएं जैसे कि [[:hi:बीसीएस सिद्धांत|बीसीएस]] [[:hi:अतिचालकता|अतिचालक]] की निचली स्थिति, जो [[:hi:यू(1)|यू (1)]] चरण घूर्णी समरूपता को तोड़ती है। <ref>{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/nambu-lecture.html|title=Spontaneous Symmetry Breaking in Particle Physics: a Case of Cross Fertilization|last=Nambu|first=Yoichiro|date=8 December 2008|website=Nobelprize.org}}</ref> <ref>{{Cite journal|last=Greiter|first=Martin|arxiv=cond-mat/0503400|title=Is electromagnetic gauge invariance spontaneously violated in superconductors?|date=16 March 2005|doi=10.1016/j.aop.2005.03.008|volume=319|issue=2005|journal=Annals of Physics|pages=217–249|bibcode=2005AnPhy.319..217G}}</ref> | ||
[[:hi:प्रमात्रा क्षेत्र सिद्धान्त|क्वांटम क्षैत्र सिद्धांत]] में [[:hi:गोल्डस्टोन का प्रमेय|गोल्डस्टोन की प्रमेय]] में कहा गया है कि टूटी हुई निरंतर समरूपता वाली प्रणाली में, मनमाने ढंग से कम ऊर्जा के साथ उत्तेजना मौजूद हो सकती है, जिसे गोल्डस्टोन [[:hi:बोसॉन|बोसॉन]] कहा जाता है। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों में, ये [[:hi:फोनोन|फोनोन]] के अनुरूप होते हैं, जो जाली कंपन के परिमाणित संस्करण हैं। <ref name="goldstone">{{Cite journal|last=Leutwyler|first=H.|title=Phonons as Goldstone bosons|journal=Helv. Phys. Acta|volume=70|issue=1997|year=1997|arxiv=hep-ph/9609466|bibcode=1996hep.ph....9466L|pages=275–286}}</ref> | |||
=== प्रावस्था संक्रमण === | |||
प्रावस्था संक्रमण एक प्रणाली की प्रावस्था के परिवर्तन को संदर्भित करता है, जो बाहरी पैरामीटर जैसे [[:hi:तापमान|तापमान]] में परिवर्तन के द्वारा लाया जाता है। चिरसम्मत प्रावस्था संक्रमण परिमित तापमान पर होता है जब प्रणाली का क्रम नष्ट हो जाता है। उदाहरण के लिए, जब बर्फ पिघलती है और पानी बन जाती है, तो व्यवस्थित क्रिस्टल संरचना नष्ट हो जाती है। | |||
चरण संक्रमण | [[:hi:क्वांटम चरण संक्रमण|क्वांटम प्रावस्था संक्रमण]] में, तापमान [[:hi:परम शून्य|पूर्ण शून्य]] पर लगा होता है, और गैर-ऊष्ण नियंत्रण पैरामीटर, जैसे दबाव या चुंबकीय क्षेत्र, प्रावस्था संक्रमण का कारण बनता है जब [[:hi:अनिश्चितता सिद्धान्त|हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत]] से उत्पन्न [[:hi:क्वांटम उतार-चढ़ाव|क्वांटम उतार-चढ़ाव]] से आदेश नष्ट हो जाता है। यहां प्रणाली की विभिन्न क्वांटम प्रावस्था [[:hi:हैमिल्टनियन मैट्रिक्स|हैमिल्टनियन मैट्रिक्स]] के अलग-अलग [[:hi:निम्नतम अवस्था|निम्नतम अवस्थाओं]] को संदर्भित करती हैं। दुर्लभ-पृथ्वी चुंबकीय इन्सुलेटर, उच्च तापमानअतिचालक और अन्य पदार्थों के गुणों को समझाने के कठिन कार्यों में क्वांटम प्रावस्था संक्रमण के व्यवहार को समझना महत्वपूर्ण है। <ref name="Vojta2003">{{Cite journal|last=Vojta|first=Matthias|arxiv=cond-mat/0309604|title=Quantum phase transitions|year=2003|doi=10.1088/0034-4885/66/12/R01|volume=66|issue=12|journal=Reports on Progress in Physics|pages=2069–2110|bibcode=2003RPPh...66.2069V|citeseerx=10.1.1.305.3880}}</ref> | ||
प्रावस्था संक्रमण के दो वर्ग होते हैं: प्रथम-क्रम संक्रमण और द्वितीय-क्रम या निरंतर संक्रमण। उत्तरार्द्ध के लिए, शामिल दो चरण संक्रमण तापमान पर सह-अस्तित्व में नहीं होते हैं, जिसे [[:hi:क्रांतिक बिन्दु|क्रांतिक बिंदु]] भी कहा जाता है। क्रांतिक बिंदु के पास, प्रणाली महत्वपूर्ण व्यवहार से गुजरती हैं, जिसमें उनके कई गुण जैसे [[:hi:सहसंबंध लंबाई|सहसंबंध लंबाई]], [[:hi:विशिष्ट ऊष्मा धारिता|विशिष्ट ऊष्मा]] और [[:hi:चुंबकीय संवेदनशीलता|चुंबकीय संवेदनशीलता]] तेजी से भिन्न होते है। <ref name="Vojta20032">{{Cite journal|last=Vojta|first=Matthias|arxiv=cond-mat/0309604|title=Quantum phase transitions|year=2003|doi=10.1088/0034-4885/66/12/R01|volume=66|issue=12|journal=Reports on Progress in Physics|pages=2069–2110|bibcode=2003RPPh...66.2069V|citeseerx=10.1.1.305.3880}}</ref> ये महत्वपूर्ण घटनाएं भौतिकविदों के लिए गंभीर चुनौतियां पेश करती हैं क्योंकि सामान्य [[:hi:स्थूल पैमाना|मैक्रोस्कोपिक]] नियम अब इस क्षेत्र में मान्य नहीं हैं, और प्रणाली का वर्णन करने वाले नए नियमों को खोजने के लिए नए विचारों और विधियों का आविष्कार किया जाना चाहिए था। <ref name="NRC1986">{{Cite book|title=Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s|publisher=National Research Council|year=1986|url=http://www.nap.edu/catalog/626/an-overview-physics-through-the-1990s|isbn=978-0-309-03577-4|doi=10.17226/626}}</ref> | |||
सबसे सरल सिद्धांत जो निरंतर प्रावस्था संक्रमण का वर्णन कर सकता है, वह [[:hi:गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत|गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत]] है जो तथाकथित [[:hi:माध्य-क्षेत्र सन्निकटन|माध्य-क्षेत्र सन्निकटन]] में काम करता है। हालांकि, यह केवल फेरोइलेक्ट्रिक्स और टाइप आई अतिचालक के लिए निरंतर प्रावस्था संक्रमण की व्याख्या कर सकता है जिसमें लंबी दूरी की सूक्ष्म परस्पर क्रिया शामिल है। अन्य प्रकार की प्रणालियों के लिए जिसमें क्रांतिक बिंदु के पास कम दूरी की परस्पर क्रिया शामिल है उन्हें एक बेहतर सिद्धांत की आवश्यकता है। <ref name="University1989">{{Cite book|last=Malcolm F. Collins Professor of Physics McMaster University|title=Magnetic Critical Scattering|publisher=Oxford University Press, USA|isbn=978-0-19-536440-8|date=1989-03-02}}</ref> {{Rp|8–11}} | |||
क्रांतिक बिंदु के पास, उतार-चढ़ाव बड़े आकार के पैमाने पर होते हैं जबकि पूरी प्रणाली की विशेषता मापन अपरिवर्तनीय होता है। [[:hi:सामान्यीकरण समूह|सामान्यीकरण समूह]] के तरीके क्रमिक रूप से प्रावस्थाओं में सबसे कम तरंग दैर्ध्य के उतार-चढ़ाव को औसत करते हैं, जबकि अगली प्रावस्था में उनके प्रभाव को बनाए रखते हैं। इस प्रकार, विभिन्न आकार के पैमानों पर देखे जाने वाले भौतिक तंत्र के परिवर्तनों की व्यवस्थित रूप से जांच की जा सकती है। शक्तिशाली कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ विधियां, निरंतर प्रावस्था संक्रमण से जुड़ी महत्वपूर्ण घटनाओं की व्याख्या में बहुत योगदान देती हैं। <ref name="NRC19862">{{Cite book|title=Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s|publisher=National Research Council|year=1986|url=http://www.nap.edu/catalog/626/an-overview-physics-through-the-1990s|isbn=978-0-309-03577-4|doi=10.17226/626}}</ref> {{Rp|11}} | |||
== | == प्रयोगात्मक == | ||
{{ | प्रायोगिक संघनित पदार्थ भौतिकी में पदार्थ के नए गुणों की खोज करने के लिए प्रायोगिक जांच का उपयोग शामिल है। इस तरह की जांच में विद्युत और [[:hi:चुम्बकीय क्षेत्र|चुंबकीय क्षेत्रों]] के प्रभाव, [[:hi:आवृत्ति अनुक्रिया|प्रतिक्रिया कार्यों]] को मापने, [[:hi:परिवहन परिघटना|परिवहन गुण]] और [[:hi:ताप मापन|ताप मापन]] शामिल हैं। <ref name="exptcm">{{Cite book|last=Richardson|first=Robert C.|title=Experimental methods in Condensed Matter Physics at Low Temperatures|year=1988|publisher=Addison-Wesley|isbn=978-0-201-15002-5}}</ref> आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली प्रायोगिक विधियों में [[:hi:स्पेक्ट्रोस्कोपी|स्पेक्ट्रोस्कोपी]] शामिल है, जिसमें [[:hi:एक्स-किरण स्पेक्ट्रमिकी|एक्स-रे]], [[:hi:अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी|इंफ्रारेड लाइट]] और [[:hi:बेलोचदार न्यूट्रॉन प्रकीर्णन|गैर लचीला न्यूट्रॉन प्रकीर्णन]] जैसी जांच होती है। थर्मल प्रतिक्रिया का अध्ययन, जैसे [[:hi:विशिष्ट ऊष्मा धारिता|विशिष्ट ऊष्मा]] और ऊष्ण और ऊष्मा [[:hi:ऊष्मा चालन|चालन]] के माध्यम से परिवहन को मापना है। | ||
[[File:Lysozym_diffraction.png|link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Lysozym_diffraction.png|thumb|[[:hi:प्रोटीन|प्रोटीन]] क्रिस्टल से एक्स-रे विवर्तन पैटर्न की छवि।]] | |||
कई संघनित पदार्थ प्रयोगों में एक | === प्रकीर्णन === | ||
कई संघनित पदार्थ प्रयोगों में एक सामग्री के घटकों पर एक प्रयोगात्मक जांच, जैसे [[:hi:ऍक्स किरण|एक्स-रे]], ऑप्टिकल [[:hi:फोटॉन|फोटॉन]], [[:hi:न्यूट्रॉन|न्यूट्रॉन]] आदि का प्रकीर्णन शामिल होता है। प्रकीर्णन जांच का चुनाव रुचि के अवलोकन ऊर्जा पैमाने पर निर्भर करता है। [[:hi:प्रकाश|दृश्यमान प्रकाश]] में 1 [[:hi:इलेक्ट्रॉन वोल्ट|इलेक्ट्रॉन वोल्ट]] (ईवी) के पैमाने पर ऊर्जा होती है और इसका उपयोग [[:hi:आपेक्षिक विद्युतशीलता|अचालक हुआ स्थिरांक]] और [[:hi:अपवर्तनांक|अपवर्तक सूचकांक]] जैसे भौतिक गुणों में भिन्नता को मापने के लिए एक प्रकीर्णन वाली जांच के रूप में किया जाता है। एक्स-रे में 10 [[:hi:इलेक्ट्रॉन वोल्ट|केवी]] के क्रम की ऊर्जा होती है और इसलिए परमाणु लंबाई के पैमाने की जांच करने में सक्षम होते हैं, और इलेक्ट्रॉन आवेश घनत्व में भिन्नता को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। <ref name="chaikin-lubensky">{{Cite book|last=Chaikin|first=P. M.|last2=Lubensky|first2=T. C.|title=Principles of condensed matter physics|year=1995|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-43224-5|url-access=registration|url=https://archive.org/details/principlesofcond00chai}}</ref> {{Rp|33–34}} | |||
[[:hi:न्यूट्रॉन|न्यूट्रॉन]] परमाणु लंबाई के पैमानों की भी जांच कर सकते हैं और इनका उपयोग नाभिक और इलेक्ट्रॉन [[:hi:प्रचक्रण (भौतिकी)|प्रचकरण]] और चुंबकीयकरण के प्रकीर्णन का अध्ययन करने के लिए किया जाता है (क्योंकि न्यूट्रॉन में प्रचकरण होता है लेकिन कोई आवेश नहीं होता है)। प्रकीर्णन जांच के रूप में इलेक्ट्रॉन किरण का उपयोग करके कूलम्ब और मोड प्रकीर्णन मापन किया जा सकता है। <ref name="chaikin-lubensky2">{{Cite book|last=Chaikin|first=P. M.|last2=Lubensky|first2=T. C.|title=Principles of condensed matter physics|year=1995|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-43224-5|url-access=registration|url=https://archive.org/details/principlesofcond00chai}}</ref> {{Rp|33–34}}<ref name="Zhang2012">{{Cite book|last=Wentao Zhang|title=Photoemission Spectroscopy on High Temperature Superconductor: A Study of Bi2Sr2CaCu2O8 by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission|date=22 August 2012|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-3-642-32472-7}}</ref> {{Rp|39–43}}इसी तरह, [[:hi:पोजीट्रॉन|पॉज़िट्रॉन]] विनाश का उपयोग स्थानीय इलेक्ट्रॉन घनत्व के अप्रत्यक्ष माप के रूप में किया जा सकता है। <ref name="siegel-1980">{{Cite journal|last=Siegel|first=R. W.|title=Positron Annihilation Spectroscopy|journal=[[Annual Review of Materials Science]]|year=1980|volume=10|pages=393–425|doi=10.1146/annurev.ms.10.080180.002141|bibcode=1980AnRMS..10..393S}}</ref> [[:hi:स्पेक्ट्रोस्कोपी|लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी]] एक माध्यम के सूक्ष्म गुणों का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है, उदाहरण के लिए, [[:hi:गैर-रैखिक प्रकाशिकी|गैर-रेखीय प्रकाशिकी स्पेक्ट्रोस्कोपी]] के साथ मीडिया में [[:hi:निषिद्ध संक्रमण|निषिद्ध संक्रमण]] का अध्ययन करना। <ref name="NRC19863">{{Cite book|title=Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s|publisher=National Research Council|year=1986|url=http://www.nap.edu/catalog/626/an-overview-physics-through-the-1990s|isbn=978-0-309-03577-4|doi=10.17226/626}}</ref> {{Rp|258–259}} | |||
=== | === बाह्य चुंबकीय क्षेत्र === | ||
प्रयोगात्मक संघनित पदार्थ भौतिकी में, बाहरी | प्रयोगात्मक संघनित पदार्थ भौतिकी में, बाहरी [[:hi:चुम्बकीय क्षेत्र|चुंबकीय क्षेत्र]] [[:hi:ऊष्मागतिक अवस्था|ऊष्मगतिक चर]] के रूप में कार्य करते हैं जो भौतिक प्रणालियों की अवस्था, प्रावस्था संक्रमण और गुणों को नियंत्रित करते हैं। <ref name="iupap-report">{{Cite web|last=Committee on Facilities for Condensed Matter Physics|title=Report of the IUPAP working group on Facilities for Condensed Matter Physics : High Magnetic Fields|url=http://archive.iupap.org/wg/wg3/hmff/file_50963.pdf|publisher=International Union of Pure and Applied Physics|year=2004|quote=The magnetic field is not simply a spectroscopic tool but is a thermodynamic variable which, along with temperature and pressure, controls the state, the phase transitions and the properties of materials.|access-date=2016-02-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20140222151520/http://www.iupap.org/wg/wg3/hmff/file_50963.pdf|archive-date=2014-02-22}}</ref> [[:hi:नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद|परमाणु चुंबकीय अनुनाद]] (NMR) एक ऐसी विधि है जिसके द्वारा बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों के अनुनाद मोड को खोजने के लिए किया जाता है, इस प्रकार उनके समीप के परमाणु, आणविक और बंधन संरचना के बारे में जानकारी मिलती है। 60 [[:hi:टेस्ला|टेस्ला]] तक की सामर्थ्य वाले चुंबकीय क्षेत्रों में एनएमआर प्रयोग किए जा सकते हैं। उच्च चुंबकीय क्षेत्र एनएमआर माप डेटा की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं। <ref name="StatesAstronomy2013">{{Cite book|last=Committee to Assess the Current Status and Future Direction of High Magnetic Field Science in the United States; Board on Physics and Astronomy; Division on Engineering and Physical Sciences; National Research Council|title=High Magnetic Field Science and Its Application in the United States: Current Status and Future Directions|url=http://www.nap.edu/catalog/18355/high-magnetic-field-science-and-its-application-in-the-united-states|date=25 November 2013|publisher=National Academies Press|isbn=978-0-309-28634-3|doi=10.17226/18355}}</ref> {{Rp|69}}<ref>{{Cite book|title=High Magnetic Fields|chapter=Nuclear Magnetic Resonance in Solids at very high magnetic fields|last=Moulton, W. G.|last2=Reyes, A. P.|editor-last=Herlach, Fritz|series=Science and Technology|publisher=World Scientific|year=2006|chapter-url=https://books.google.com/books?id=tN8CbCHzBmcC&pg=PA185|isbn=978-981-277-488-0}}</ref> {{Rp|185}}[[:hi:क्वांटम दोलन|क्वांटम दोलन]] एक अन्य प्रायोगिक विधि है जहां उच्च चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग [[:hi:फर्मी सतह|फर्मी सतह]] की ज्यामिति जैसे भौतिक गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।<ref name="doiron-leyraud2007">{{Cite journal|last=Doiron-Leyraud|first=Nicolas|title=Quantum oscillations and the Fermi surface in an underdoped high-Tc superconductor|journal=Nature|year=2007|volume=447|pages=565–568|doi=10.1038/nature05872|arxiv=0801.1281|bibcode=2007Natur.447..565D|issue=7144|pmid=17538614|displayauthors=etal}}</ref> उच्च चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के प्रयोगात्मक परीक्षण में उपयोगी होंगे जैसे कि परिमाणित [[:hi:मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव|मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव]], छवि [[:hi:चुंबकीय मोनोपोल|चुंबकीय मोनोपोल,]] और अर्ध-पूर्णांक [[:hi:क्वांटम हॉल प्रभाव|क्वांटम हॉल प्रभाव है]] l <ref name="StatesAstronomy2013" /> {{Rp|57}} | ||
=== | === नाभिकीय स्पेक्ट्रमिकी === | ||
[[:hi:स्थानीय संरचना|स्थानीय संरचना]], निकटतम पड़ोसी परमाणुओं की संरचना, संघनित पदार्थ की जांच [[:hi:परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी|परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी]] के तरीकों से की जा सकती है, जो छोटे परिवर्तनों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। विशिष्ट और रेडियोधर्मी [[:hi:परमाणु नाभिक|नाभिक]] का उपयोग करते हुए, नाभिक वह जांच बन जाता है जो अपने आसपास के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों ([[:hi:अति सूक्ष्म संरचना|हाइपरफाइन इंटरैक्शन]]) के साथ संपर्क करता है। दोष, प्रसार, चरण परिवर्तन, चुंबकत्व का अध्ययन करने के लिए विधियां उपयुक्त हैं। सामान्य विधियाँ हैं जैसे [[:hi:नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद|एनएमआर]], [[:hi:मोसबाउर स्पेक्ट्रोस्कोपी|मोसबाउर स्पेक्ट्रोस्कोपी]], या [[:hi:विकृत कोणीय सहसंबंध|विकृत कोणीय सहसंबंध]] (पीएसी)। विशेष रूप से पीएसी विधि के तापमान पर निर्भरता के कारण 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के चरम तापमान पर प्रावस्था परिवर्तनों के अध्ययन के लिए आदर्श है। | |||
[[File:Bose Einstein condensate.png|thumb|पहला [[:hi:बोस-आइंस्टाइन संघनन|बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट]] अल्ट्राकोल्ड [[:hi:रुबिडियम|रूबिडियम]] परमाणुओं की गैस में देखा गया। नीले और सफेद क्षेत्र उच्च घनत्व का प्रतिनिधित्व करते हैं।]] | |||
=== शीत परमाणु गैसें === | === शीत परमाणु गैसें === | ||
{{ | प्रकाशिक जाली (ऑप्टिकल लैटिस) में [[:hi:अल्ट्राकोल्ड परमाणु|अल्ट्राकोल्ड परमाणु]] ट्रैपिंग एक प्रायोगिक उपकरण है जो साधारणतया संघनित पदार्थ भौतिकी में और [[:hi:परमाणु, आणविक और ऑप्टिकल भौतिकी|परमाणु, आणविक और ऑप्टिकल भौतिकी]] में उपयोग किया जाता है। इस पद्धति में एक [[:hi:व्यतिकरण (तरंगों का)|हस्तक्षेप पैटर्न]] बनाने के लिए ऑप्टिकल लेजर का उपयोग करना शामिल है, जो एक ''जाली'' के रूप में कार्य करता है, जिसमें आयनों या परमाणुओं को बहुत कम तापमान पर रखा जा सकता है। प्रकाशिक जाली में शीत परमाणुओं का उपयोग ''क्वांटम सिमुलेटर'' के रूप में किया जाता है, अर्थात, वे नियंत्रणीय प्रणालियों के रूप में कार्य करते हैं जो अधिक जटिल प्रणालियों के व्यवहार को प्रतिरुप कर सकते हैं, जैसे कि [[:hi:ज्यामितीय निराशा|कुंठित चुम्बक]]। <ref name="buluta-science2009">{{Cite journal|last=Buluta|first=Iulia|last2=Nori, Franco|title=Quantum Simulators|journal=Science|year=2009|volume=326|issue=5949|doi=10.1126/science.1177838|bibcode=2009Sci...326..108B|pages=108–11|pmid=19797653}}</ref> विशेष रूप से, उनका उपयोग पूर्व-निर्दिष्ट मापदंडों के साथ एक [[:hi:हबर्ड मॉडल|हबर्ड मॉडल]] के लिए एक, दो और तीन-आयामी जाली को बनाने के लिए किया जाता है, और [[:hi:एंटिफेरोमैग्नेटिज्म|एंटीफेरोमैग्नेटिक]] और [[:hi:स्पिन तरल|प्रचकरण तरल]] आदेश के लिए प्रावस्था संक्रमण का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। <ref name="greiner-nature2008">{{Cite journal|last=Greiner|first=Markus|last2=Fölling, Simon|title=Condensed-matter physics: Optical lattices|journal=Nature|year=2008|volume=453|pages=736–738|doi=10.1038/453736a|bibcode=2008Natur.453..736G|issue=7196|pmid=18528388}}</ref> <ref name="jaksch-aop2005">{{Cite journal|last=Jaksch|first=D.|last2=Zoller, P.|title=The cold atom Hubbard toolbox|journal=Annals of Physics|year=2005|volume=315|issue=1|pages=52–79|doi=10.1016/j.aop.2004.09.010|arxiv=cond-mat/0410614|bibcode=2005AnPhy.315...52J|citeseerx=10.1.1.305.9031}}</ref> <ref name=":03">{{Cite book|last=Girvin|first=Steven M.|url=https://books.google.com/books?id=2ESIDwAAQBAJ|title=Modern Condensed Matter Physics|last2=Yang|first2=Kun|date=2019-02-28|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-1-108-57347-4|language=en}}</ref> | ||
[[ | 1995 में, [[:hi:रुबिडियम|रूबिडियम]] परमाणुओं की एक गैस को 170 [[:hi:केल्विन|केल्विन]] के तापमान तक ठंडा करके [[:hi:बोस-आइंस्टाइन संघनन|बोस-आइंस्टीन संघनन]] का प्रयोग किया गया था, जो मूल रूप से [[:hi:सत्येन्द्रनाथ बोस|एसएन बोस]] और [[:hi:अल्बर्ट आइंस्टीन|अल्बर्ट आइंस्टीन]] द्वारा भविष्यवाणी की गई पदार्थ की एक नई अवस्था है, जिसमें बड़ी संख्या में परमाणु एक [[:hi:क्वांटम अवस्था|क्वांटम]] पर कब्जा कर लेते हैं। [[:hi:क्वांटम अवस्था|राज्य]] <ref name="nytimes-BEC">{{Cite news|last=Glanz|first=James|title=3 Researchers Based in U.S. Win Nobel Prize in Physics|url=https://www.nytimes.com/2001/10/10/us/3-researchers-based-in-us-win-nobel-prize-in-physics.html|access-date=23 May 2012|work=The New York Times|date=October 10, 2001}}</ref> | ||
[[File:Fullerene Nanogears - GPN-2000-001535.jpg|thumb|[[:hi:फुलेरेन|फुलरीन]] अणुओं से बने ''नैनोगियर्स'' का कंप्यूटर सिमुलेशन। यह आशा की जाती है कि नैनोसाइंस में प्रगति से आणविक पैमाने पर काम करने वाली मशीनें बन जाएंगी।]] | |||
== अनुप्रयोग == | |||
संघनित पदार्थ भौतिकी में अनुसंधान <ref name=":04">{{Cite book|last=Girvin|first=Steven M.|url=https://books.google.com/books?id=2ESIDwAAQBAJ|title=Modern Condensed Matter Physics|last2=Yang|first2=Kun|date=2019-02-28|publisher=Cambridge University Press|isbn=978-1-108-57347-4|language=en}}</ref> <ref>{{Cite web|url=https://www.cambridge.org/core/books/introduction-to-manybody-physics/B7598FC1FCEE0285F5EC767E835854C8|title=Introduction to Many-Body Physics|last=Coleman|first=Piers|date=2015|website=Cambridge Core|language=en|access-date=2020-04-20}}</ref> ने कई उपकरण अनुप्रयोगों को जन्म दिया है, जैसे [[:hi:अर्धचालक पदार्थ|अर्धचालक]] [[:hi:ट्रांजिस्टर|ट्रांजिस्टर]] का विकास, <ref name="marvincohen2008">{{Cite journal|last=Cohen|first=Marvin L.|title=Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics|journal=Physical Review Letters|year=2008|volume=101|issue=25|doi=10.1103/PhysRevLett.101.250001|url=http://prl.aps.org/edannounce/PhysRevLett.101.250001|access-date=31 March 2012|bibcode=2008PhRvL.101y0001C|pmid=19113681|page=250001}}</ref> [[:hi:लेसर किरण|लेजर]] प्रौद्योगिकी, <ref name="NRC19864">{{Cite book|title=Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s|publisher=National Research Council|year=1986|url=http://www.nap.edu/catalog/626/an-overview-physics-through-the-1990s|isbn=978-0-309-03577-4|doi=10.17226/626}}</ref> और [[:hi:नैनोप्रौद्योगिकी|नैनो प्रौद्योगिकी]] के संदर्भ में अध्ययन की गई कई घटनाएं। <ref name="2010Committee2007">{{Cite book|last=Committee on CMMP 2010; Solid State Sciences Committee; Board on Physics and Astronomy; Division on Engineering and Physical Sciences, National Research Council|title=Condensed-Matter and Materials Physics: The Science of the World Around Us|url=http://www.nap.edu/catalog/11967/condensed-matter-and-materials-physics-the-science-of-the-world|date=21 December 2007|publisher=National Academies Press|isbn=978-0-309-13409-5|doi=10.17226/11967}}</ref> [[:hi:अवलोकन टनलिंग सूक्ष्मदर्शी यंत्र|स्कैनिंग-टनलिंग माइक्रोस्कोपी]] जैसी विधियों का उपयोग [[:hi:नैनोमीटर|नैनोमीटर]] पैमाने पर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, और इसने नैनोफाइब्रिकेशन के अध्ययन को जन्म दिया है।<ref name="yeh-perspective">{{Cite journal|last=Yeh|first=Nai-Chang|title=A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics|journal=AAPPS Bulletin|year=2008|volume=18|issue=2|url=https://yehgroup.caltech.edu/files/2016/08/AAPPS_v18_no2_pg11.pdf|access-date=19 June 2018}}</ref> ऐसी आणविक मशीनों को उदाहरण के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता [[:hi:बेन फ़ेरिंगा|बेन फेरिंगा]] द्वारा विकसित किया गया था। उन्होंने और उनकी टीम ने [[:hi:आणविक कार|आणविक कार]], आणविक पवनचक्की और कई अन्य जैसे कई आणविक मशीनों का विकास किया गया था।<ref>{{Cite journal|last=Kudernac|last8=Feringa|doi=10.1038/nature10587|pages=208–211|issue=7372|volume=479|language=en|journal=Nature|url=https://www.nature.com/articles/nature10587|title=Electrically driven directional motion of a four-wheeled molecule on a metal surface|date=2011-11-01|first8=Ben L.|first7=Karl-Heinz|first=Tibor|last7=Ernst|first6=Syuzanna R.|last6=Harutyunyan|first5=Nathalie|last5=Katsonis|first4=Beatriz|last4=Maciá|first3=Manfred|last3=Parschau|first2=Nopporn|last2=Ruangsupapichat|issn=1476-4687}}</ref> | |||
[[:hi:प्रमात्रा अभिकलन|क्वांटम अभिकलन]] में, जानकारी को क्वांटम बिट्स, या [[:hi:क्यूबिट|क्यूबिट्स]] द्वारा दर्शाया जाता है। उपयोगी गणना पूर्ण होने से पहले [[:hi:क्वांटम decoherence|क्यूबिट्स]] जल्दी से खराब हो सकते हैं। क्वांटम कंप्यूटिंग को साकार करने से पहले इस गंभीर समस्या को हल किया जाना चाहिए। इस समस्या को हल करने के लिए, संघनित पदार्थ भौतिकी में कई आशाजनक दृष्टिकोण प्रस्तावित हैं, जिनमें [[:hi:जोसेफसन जंक्शन|जोसेफसन जंक्शन]] क्यूबिट्स, चुंबकीय सामग्री के [[:hi:प्रचक्रण (भौतिकी)|प्रचकरण]] अभिविन्यास का उपयोग करते हुए [[:hi:स्पिंट्रोनिक|स्पिंट्रोनिक]] क्यूबिट्स, या [[:hi:भिन्नात्मक क्वांटम हॉल प्रभाव|भिन्नात्मक क्वांटम हॉल प्रभाव]] अवस्थाओं से टोपोलॉजिकल गैर-एबेलियन [[:hi:कोई भी|एनोन्स शामिल]] हैं। <ref name="yeh-perspective2">{{Cite journal|last=Yeh|first=Nai-Chang|title=A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics|journal=AAPPS Bulletin|year=2008|volume=18|issue=2|url=https://yehgroup.caltech.edu/files/2016/08/AAPPS_v18_no2_pg11.pdf|access-date=19 June 2018}}</ref> | |||
संघनित पदार्थ भौतिकी में [[:hi:जैवभौतिकी|बायोफिज़िक्स]] के लिए भी महत्वपूर्ण उपयोग हैं, उदाहरण के लिए, [[:hi:चुम्बकीय अनुनाद प्रतिबिम्ब|चुंबकीय अनुनाद प्रतिबिम्ब]] की प्रयोगात्मक विधि, जिसका व्यापक रूप से चिकित्सा निदान में उपयोग किया जाता है। <ref name="yeh-perspective3">{{Cite journal|last=Yeh|first=Nai-Chang|title=A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics|journal=AAPPS Bulletin|year=2008|volume=18|issue=2|url=https://yehgroup.caltech.edu/files/2016/08/AAPPS_v18_no2_pg11.pdf|access-date=19 June 2018}}</ref> | |||
[[ | |||
== यह सभी देखें == | |||
* नरम पदार्थ | |||
* ग्रीन-कुबो संबंध - सहसंबंध कार्यों के लिए परिवहन गुणांक से संबंधित समीकरण | |||
* ग्रीन फंक्शन (बहुपिंडी सिद्धांत) | |||
* पदार्थ विज्ञान - अंतःविषय क्षेत्र जो नई पदार्थ की खोज और डिजाइन का अध्ययन करता है | |||
* परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी | |||
* आणविक यांत्रिकी मॉडलिंग के लिए सॉफ्टवेयर की तुलना | |||
* पारदर्शी पदार्थ | |||
* कक्षीय चुंबकीयकरण | |||
* क्वांटम यांत्रिकी में समरूपता - आधुनिक भौतिकी में अंतर्निहित गुण | |||
* मेसोस्कोपिक भौतिकी- संघनित पदार्थ भौतिकी का उप-अनुशासन जो एक मध्यवर्ती लंबाई की सामग्री से संबंधित है | |||
== टिप्पणियाँ == | |||
# तब से हाइड्रोजन और नाइट्रोजन दोनों का द्रवीकरण हो चुका है; हालाँकि, साधारण तरल नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में धात्विक गुण नहीं होते हैं। भौतिक विज्ञानी यूजीन विग्नर और हिलार्ड बेल हंटिंगटन ने 1935 में भविष्यवाणी की थी कि एक अवस्था धातु हाइड्रोजन पर्याप्त उच्च दबाव (25 जीपीए से अधिक) पर मौजूद है, लेकिन यह अभी तक नहीं देखा गया है। | |||
== | == संदर्भ == | ||
<references /> | |||
[[Category:Machine Translated Page]] | |||
[[Category:Articles with short description]] | |||
[[Category:CS1 English-language sources (en)]] | |||
[[Category:CS1 errors]] | |||
[[Category:CS1 maint]] | |||
[[Category:Short description with empty Wikidata description]] | |||
[[Category: | |||
[[Category: | |||
[[Category: | |||
Latest revision as of 09:50, 11 February 2023
संघनित पदार्थ भौतिकी, भौतिकी का वह क्षेत्र है जो पदार्थ के स्थूल और सूक्ष्म भौतिक गुणों से संबंधित है, विशेष रूप से ठोस और तरल प्रावस्थाओं से जो परमाणुओं के बीच विद्युत चुम्बकीय बलों से उत्पन्न होते हैं। आम तौर पर, विषय पदार्थ की "संघनित" प्रावस्थाओं से संबंधित हैl अधिक बाह्य संघनित प्रावस्थाओं में कम तापमान पर कुछ पदार्थों द्वारा प्रदर्शित अतिचालकता प्रावस्था, परमाणुओं के क्रिस्टल जाली पर प्रचकरण के फेरोमैग्नेटिक और एंटीफेरोमैग्नेटिक प्रावस्था और अल्ट्राकोल्ड परमाणु प्रणालियों में पाए जाने वाले बोस-आइंस्टीन संघनन शामिल हैं। संघनित पदार्थ भौतिक विज्ञानी विभिन्न भौतिक गुणों को प्रयोगों द्वारा मापने और गणितीय मॉडल विकसित करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी, विद्युत चुंबकत्व, सांख्यिकीय यांत्रिकी और अन्य सिद्धांतों के भौतिक नियमों को लागू करके इन प्रावस्थाओं के व्यवहार को समझने का प्रयास करते हैं।
अध्ययन के लिए उपलब्ध प्रणालियों और परिघटनाओं की विविधता संघनित पदार्थ भौतिकी को समकालीन भौतिकी का सबसे सक्रिय क्षेत्र बनाती है- सभी अमेरिकी भौतिकविदों में से एक तिहाई संघनित पदार्थ भौतिकविदों के रूप में स्वयं की पहचान करते हैं, [1] और संघनित पदार्थ भौतिकी का विभाजन अमेरिकन फिजिकल सोसायटी का सबसे बड़ा विभाजन है।[2] क्षेत्र रसायन विज्ञान, सामग्री विज्ञान, इंजीनियरिंग और नैनो प्रौद्योगिकी के साथ अधिव्यापन (ओवरलैप) करता है, और परमाणु भौतिकी और बायोफिज़िक्स से निकटता से संबंधित है। संघनित पदार्थ की सैद्धांतिक भौतिकी कण भौतिकी और परमाणु भौतिकी के साथ महत्वपूर्ण अवधारणाओं और विधियों को साझा करती है। [3]
भौतिक विज्ञान में विभिन्न विषयों जैसे क्रिस्टलोग्राफी, धातु विज्ञान, प्रत्यास्थता, चुंबकत्व, आदि को 1940 के दशक तक अलग-अलग क्षेत्रों के रूप में माना जाता था, जब उन्हें ठोस अवस्था भौतिकी के रूप में एक साथ समूहीकृत किया गया था। 1960 के दशक के आसपास, तरल पदार्थों के भौतिक गुणों के अध्ययन को इस सूची में जोड़ा गया, जिससे संघनित पदार्थ भौतिकी की अधिक व्यापक विशेषता का आधार बना।[4] बेल टेलीफोन प्रयोगशाला संघनित पदार्थ भौतिकी में एक शोध कार्यक्रम आयोजित करने वाले पहले संस्थानों में से एक था। [4] मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सॉलिड स्टेट रिसर्च के संस्थापक निदेशक, भौतिकी के प्रोफेसर मैनुअल कार्डोना के अनुसार, अल्बर्ट आइंस्टीन थे जिन्होंने फोटोइलेक्ट्रॉनिक प्रभाव और फोटोल्यूमिनेसिसों पर अपने प्राथमिक 1905 के लेख से प्रारम्भ होकर संघनित पदार्थ भौतिकी के आधुनिक क्षेत्र का निर्माण किया और जिसने फोटोइलेक्ट्रॉन के क्षेत्र खोले । स्पेक्ट्रोस्कोपी और फोटोल्यूमिनेसेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी, और बाद में ठोस पदार्थों की विशिष्ट गर्मी पर उनका 1907 का लेख, जिसने पहली बार क्रिस्टल के ऊष्मप्रवैगिकी (थर्मोडायनामिक) गुणों, विशेष रूप से विशिष्ट गर्मी पर जाली कंपन के प्रभाव को पेश किया था। येल क्वांटम संस्थान के उप निदेशक ए. डगलस स्टोन क्वांटम यांत्रिकी के कृत्रिम इतिहास पर अपने काम में आइंस्टीन के लिए एक समान प्राथमिकता की स्थिति बनाते हैं।
व्युत्पत्ति
भौतिक विज्ञानी फिलिप वारेन एंडरसन के अनुसार, अध्ययन के क्षेत्र को नामित करने के लिए "संघनित पदार्थ" शब्द का उपयोग उनके और वोल्कर हाइन द्वारा नामित किया गया था, जब उन्होंने 1967 में कैवेंडिश प्रयोगशालाओं, कैम्ब्रिज में अपने समूह का नाम ठोस अवस्था सिद्धांत से संघनित पदार्थ सिद्धांत में बदल दिया।[5] क्योंकि उन्हें लगा कि तरल पदार्थ, परमाणु पदार्थ आदि में उनकी रुचि को शामिल करना बेहतर है।[6] [7] हालांकि एंडरसन और हाइन ने "संघनित पदार्थ" नाम को लोकप्रिय बनाने में मदद की, लेकिन कुछ वर्षों से इसका उपयोग यूरोप में सबसे प्रमुख रूप से स्प्रिंगर-वेरलाग जर्नल फिजिक्स ऑफ कंडेंस्ड मैटर में किया गया था, जिसे 1963 में लॉन्च किया गया था।[8]"संघनित पदार्थ भौतिकी" नाम ने ठोस, तरल पदार्थ, प्लाज़्मा और अन्य जटिल पदार्थों पर काम करने वाले भौतिकविदों द्वारा सामना की जाने वाली वैज्ञानिक समस्याओं की समानता पर बल दिया, जबकि "ठोस अवस्था भौतिकी" अक्सर धातुओं और अर्धचालकों के प्रतिबंधित औद्योगिक अनुप्रयोगों से जुड़ी होती थी। 1960 और 70 के दशक में, कुछ भौतिकविदों ने महसूस किया कि अधिक व्यापक नाम उस समय की शीत युद्ध की राजनीति और वित्त पोषण के परिेवेश के लिए बेहतर थे।[9]
संघनित" अवस्थाओं के सन्दर्भ पहले के स्रोतों से खोजे जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, अपनी 1947 की पुस्तक तरल पदार्थों के गतिज सिद्धांत के परिचय में, [10] याकोव फ्रेनकेल ने प्रस्तावित किया कि "तरल पदार्थों के गतिज सिद्धांत को तदनुसार ठोस निकायों के गतिज सिद्धांत के सामान्यीकरण और विस्तार के रूप में विकसित किया जाना चाहिए। वास्तव में, उन्हें 'संघनित निकायों' के शीर्षक के तहत एकीकृत करना अधिक सही होगा"।
संघनित पदार्थ भौतिकी का इतिहास
चिरसम्मत भौतिकी
पदार्थ की संघनित अवस्थाओं के पहले अध्ययनों में से एक, उन्नीसवीं शताब्दी के पहले दशकों में अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा किया गया था। डेवी ने देखा कि उस समय ज्ञात चालीस रासायनिक तत्वों में से छब्बीस में चमक, लचीलापन, उच्च विद्युत और तापीय चालकता जैसे धात्विक गुण थे।[11] इससे यह संकेत मिलता है कि जॉन डाल्टन के परमाणु सिद्धांत में परमाणु अविभाज्य नहीं थे जैसा कि डाल्टन ने दावा किया था, लेकिन आंतरिक संरचना थी। डेवी ने आगे दावा किया कि जिन तत्वों को तब गैस माना जाता था, जैसे कि नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को सही परिस्थितियों में द्रवीभूत किया जा सकता है और फिर वे धातुओं के रूप में व्यवहार करेंगे। [12] [13]
1823 में, माइकल फैराडे, जो उस समय डेवी की प्रयोगशाला में एक सहायक थे, ने सफलतापूर्वक क्लोरीन का द्रवीकरण किया और नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को छोड़कर, सभी ज्ञात गैसीय तत्वों का द्रवीकरण किया। [14] कुछ ही समय बाद, 1869 में, आयरिश रसायनज्ञ थॉमस एंड्रयूज ने एक तरल से गैस में प्रावस्था संक्रमण का अध्ययन किया और उस स्थिति का वर्णन करने के लिए क्रांतिक बिंदु शब्द नामित किया गया, जहां एक गैस और एक तरल प्रावस्थाओं के रूप में अप्रभेद्य थे, [15] और डच भौतिक विज्ञानी जोहान्स वैन डेर वाल्स ने सैद्धांतिक ढांचे की आपूर्ति की जिसने बहुत अधिक तापमान पर माप के आधार पर महत्वपूर्ण व्यवहार की भविष्यवाणी को अनुमति दी। [16] : 35–38 1908 तक, जेम्स देवर और हेइक कामेरलिंग ओन्स क्रमशः हाइड्रोजन और फिर नए खोजे गए हीलियम को द्रवीभूत करने में सफल रहे थे।[14]
पॉल ड्रूड ने 1900 में एक धात्विक ठोस से गुजरने वाले चिरसम्मत इलेक्ट्रॉन के लिए पहला सैद्धांतिक मॉडल प्रस्तावित किया।[17] ड्रूड के मॉडल ने धातुओं के गुणों को मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गैस के रूप में वर्णित किया और वेडेमैन-फ्रांज कानून जैसे अनुभवजन्य अवलोकनों की व्याख्या करने वाला पहला सूक्ष्म मॉडल था।[18] [19] : 27–29 हालांकि, ड्रूड के मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल की सफलता के बावजूद, इसकी एक उल्लेखनीय समस्या थी यह धातुओं की विशिष्ट ऊष्मा और चुंबकीय गुणों में इलेक्ट्रॉनिक योगदान और कम तापमान पर प्रतिरोधकता की तापमान निर्भरता की सही व्याख्या करने में असमर्थ था। [20] : 366–368
1911 में, हीलियम को पहली बार द्रवीभूत करने के तीन साल बाद, लीडेन विश्वविद्यालय में काम करने वाले ओन्स ने पारे में अतिचालकता की खोज की, जब उन्होंने देखा कि पारे की विद्युत प्रतिरोधकता एक निश्चित मूल्य से नीचे के तापमान पर नष्ट हो जाती है।[21] इस घटना ने उस समय के सर्वश्रेष्ठ सैद्धांतिक भौतिकविदों को पूरी तरह से आश्चर्यचकित कर दिया था, और यह कई दशकों तक अस्पष्टीकृत रहा था।[22] अल्बर्ट आइंस्टीन ने 1922 में अतिचालकता (सुपरकंडक्टिविटी) के समकालीन सिद्धांतों के बारे में कहा था कि "समग्र प्रणालियों के क्वांटम यांत्रिकी के बारे में हमारी दूरगामी अज्ञानता के साथ हम इन अस्पष्ट विचारों से एक सिद्धांत की रचना करने में सक्षम होने से बहुत दूर हैं।"[23]
क्वांटम यांत्रिकी का आगमन
ड्रूड के चिरसम्मत मॉडल को वोल्फगैंग पाउली, अर्नोल्ड सोमरफेल्ड, फेलिक्स बलोच और अन्य भौतिकविदों द्वारा संवर्धित किया गया था। पाउली ने महसूस किया कि धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉनों को फर्मी-डिराक आँकड़ों का पालन करना चाहिए। इस विचार का प्रयोग करते हुए उन्होंने 1926 में पैरामैग्नेटिक का सिद्धांत विकसित किया। कुछ ही समय बाद, सोमरफेल्ड ने फर्मी-डिराक आंकड़ों को मुक्त इलेक्ट्रॉन मॉडल में शामिल किया और ऊष्मा क्षमता की व्याख्या करने को बेहतर बना दिया था। दो साल बाद, बलोच ने आवधिक जाली में एक इलेक्ट्रॉन की गति का वर्णन करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग किया। [24] : 366–368 ऑगस्टे ब्रावाइस, येवग्राफ फ्योडोरोव और अन्य लोगों द्वारा विकसित क्रिस्टल संरचनाओं के गणित का उपयोग उनके समरूपता समूह द्वारा क्रिस्टल को वर्गीकृत करने के लिए किया गया था, और क्रिस्टल संरचनाओं की तालिकाएं श्रृंखला के लिए आधार थीं, जो पहली बार 1935 में प्रकाशित हुई थी।[25] बैंड संरचना गणना का उपयोग पहली बार 1930 में नए पदार्थों के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए किया गया था, और 1947 में जॉन बार्डीन, वाल्टर ब्रेटन और विलियम शॉक्ले ने पहला अर्धचालक-आधारित ट्रांजिस्टर विकसित किया, जिसने इलेक्ट्रॉनिक्स में एक क्रांति को प्रारम्भ किया था।[26]
1879 में, जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय में काम कर रहे एडविन हर्बर्ट हॉल ने सुचालक में विद्युत प्रवाह के अनुप्रस्थ और विद्युत धारा के लंबवत चुंबकीय क्षेत्र में विकसित एक वोल्टेज की खोज की।[27] सुचालक में आवेश वाहकों की प्रकृति के कारण उत्पन्न होने वाली इस घटना को हॉल प्रभाव कहा जाने लगा, लेकिन उस समय इसकी ठीक से व्याख्या नहीं की गई थी, क्योंकि 18 साल बाद तक प्रयोगात्मक रूप से इलेक्ट्रॉन की खोज नहीं की गई थी। क्वांटम यांत्रिकी के आगमन के बाद, 1930 में लेव लैंडौ ने लैंडौ परिमाणीकरण के सिद्धांत को विकसित किया और आधी सदी बाद खोजे गए क्वांटम हॉल प्रभाव के सैद्धांतिक स्पष्टीकरण की नींव रखी गई थी। [28] : 458–460 [29]
4000 ईसा पूर्व से चीन में चुंबकत्व को पदार्थ के गुण के रूप में जाना जाता है। [30] : 1–2 हालांकि, चुंबकत्व का पहला आधुनिक अध्ययन केवल उन्नीसवीं शताब्दी में फैराडे, मैक्सवेल और अन्य द्वारा इलेक्ट्रोडायनामिक्स के विकास के साथ प्रारम्भ हुआ, जिसमें चुंबकीयकरण के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के आधार पर फेरोमैग्नेटिक, पैरामैग्नेटिक और डायमैग्नेटिक के रूप में वर्गीकृत पदार्थ शामिल थे। [31] पियरे क्यूरी ने तापमान पर चुंबकत्व की निर्भरता का अध्ययन किया और लौहचुंबकीय पदार्थों में क्यूरी बिंदु प्रावस्था संक्रमण की खोज की। [30] 1906 में, पियरे वीस ने फेरोमैग्नेट्स के मुख्य गुणों की व्याख्या करने के लिए चुंबकीय प्रक्षेत्र की अवधारणा पेश की। [32] : 9 चुंबकत्व के सूक्ष्म विवरण का पहला प्रयास विल्हेम लेनज़ और अर्नस्ट इसिंग द्वारा आइसिंग मॉडल के माध्यम से किया गया था, जिसमें चुंबकीय पदार्थ का वर्णन किया गया था जिसमें सामूहिक रूप से चुंबकीयकरण प्राप्त करने वाले प्रचक्रणों की आवधिक जाली शामिल थी। [30] इसिंग मॉडल को ठीक से यह दिखाने के लिए हल किया गया था कि सहज चुंबकीयकरण एक आयाम में नहीं हो सकता है लेकिन उच्च-आयामी जाली में संभव है। आगे के शोध जैसे कि प्रचक्रण तरंगों पर बलोच और एंटीफेरोमैग्नेटिज्म पर नील ने चुंबकीय भंडारण उपकरणों के लिए अनुप्रयोगों के साथ नए चुंबकीय पदार्थों को विकसित किया गया था। [30] : 36–38, g48
आधुनिक बहुपिंडी भौतिकी
फेरोमैग्नेटिज्म के लिए सोमरफेल्ड मॉडल और स्पिन मॉडल ने 1930 के दशक में घनीभूत पदार्थ की समस्याओं के लिए क्वांटम यांत्रिकी के सफल अनुप्रयोग को चित्रित किया था। हालांकि, अभी भी कई अनसुलझी समस्याएं थीं, विशेष रूप से अतिचालकता और कोंडो प्रभाव का वर्णन। [34] द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के कई विचारों को संघनित पदार्थ की समस्याओं पर लागू किया गया था। इनमें ठोस पदार्थों के सामूहिक उत्तेजना मोड की मान्यता और एक क्वासिपार्टिकल की महत्वपूर्ण धारणा शामिल थी। रूसी भौतिक विज्ञानी लेव लैंडौ ने फर्मी तरल सिद्धांत के लिए इस विचार का इस्तेमाल किया, जिसमें परस्पर क्रिया करने वाले फ़र्मियन प्रणाली के निम्न ऊर्जा गुणों को लैंडौ-क्वैसीपार्टिकल्स के रूप में दिया गया था।[34] लैंडौ ने निरंतर प्रावस्था संक्रमणों के लिए एक माध्य-क्षेत्र सिद्धांत भी विकसित किया, जिसने क्रमबद्ध प्रावस्थाओंं को समरूपता के सहज टूटने के रूप में वर्णित किया गया था। सिद्धांत ने आदेशित प्रावस्थाओंं के बीच अंतर करने के लिए आदेश पैरामीटर की धारणा को भी पेश किया गया था।[35] अंततः 1956 में, जॉन बार्डीन, लियोन कूपर और जॉन श्राइफ़र ने सुपरकंडक्टिविटी के तथाकथित बीसीएस सिद्धांत को विकसित किया, इस खोज के आधार पर कि जाली में फोनन द्वारा मध्यस्थता वाले विपरीत प्रचक्रण के दो इलेक्ट्रॉनों के बीच मनमाने ढंग से छोटा आकर्षण एक बाध्य अवस्था को जन्म दे सकता है जिसे कूपर जोड़ी कहा जाता है।[36]
चरण संक्रमणों का अध्ययन और अवलोकन योग्य वस्तुओं के महत्वपूर्ण व्यवहार, जिसे महत्वपूर्ण घटना कहा जाता है, 1960 के दशक में रुचि का एक प्रमुख क्षेत्र था।[38] लियो कडानॉफ, बेंजामिन विडोम और माइकल फिशर ने आलोचनात्मक प्रतिपादकों और विडोम स्केलिंग के विचारों को विकसित किया। इन विचारों को केनेथ जी. विल्सन ने 1972 में क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के संदर्भ में पुनर्सामान्यीकरण समूह की औपचारिकता के तहत एकीकृत किया गया था।[38]
क्वांटम हॉल प्रभाव की खोज क्लॉस वॉन क्लिट्ज़िंग, डोरडा और पेपर ने 1980 में की थी, जब उन्होंने हॉल चालन को एक मौलिक स्थिरांक के पूर्णांक गुणकों के रूप में देखा था। (आंकड़ा देखें) प्रभाव प्रणाली के आकार को अशुद्धियों जैसे मापदंडों से स्वतंत्र देखा गया।[39] 1981 में, सिद्धांतकार रॉबर्ट लाफलिन ने अभिन्न पठार की अप्रत्याशित सटीकता की व्याख्या करते हुए एक सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। यह भी निहित है कि हॉल का संचालन एक टोपोलॉजिकल इनवेरिएंट के समानुपाती है, जिसे चेर्न नंबर कहा जाता है, जिसकी ठोस बैंड संरचना के लिए प्रासंगिकता डेविड जे थौलेस और सहयोगियों द्वारा तैयार की गई थी।[40] [41] : 69, 74 कुछ ही समय बाद, 1982 में, होर्स्ट स्टॉर्मर और डैनियल त्सुई ने भिन्नात्मक क्वांटम हॉल प्रभाव का अवलोकन किया, जहां चालन अब स्थिरांक का एक तर्कसंगत गुणक था। लाफलिन ने 1983 में महसूस किया कि यह हॉल अवस्थाओं में अर्ध-कणों की परस्पर क्रिया का परिणाम था और उन्होंने लाफलिन वेवफंक्शन नामक एक परिवर्तनशील विधि समाधान तैयार किया।[42] भिन्नात्मक हॉल प्रभाव के टोपोलॉजिकल गुणों का अध्ययन अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र बना हुआ है। [43] दशकों बाद, डेविड जे. थौलेस और सहयोगियों [44] द्वारा उन्नत उपरोक्त टोपोलॉजिकल बैंड सिद्धांत को और विस्तारित किया गया, जिससे टोपोलॉजिकल इंसुलेटर की खोज हुई थी।[45] [46]
1986 में, कार्ल मुलर और जोहान्स बेडनोर्ज़ ने पहले उच्च तापमान अतिचालक की खोज की, एक ऐसा पदार्थ जो 50 केल्विन तक के तापमान पर अतिचालक था। यह महसूस किया गया कि उच्च तापमान अतिचालकता दृढ़ता से सहसंबद्ध पदार्थों के उदाहरण हैं जहां इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन परस्पर क्रिया एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।[47] उच्च तापमान वाली अतिचालकता का एक संतोषजनक सैद्धांतिक विवरण अभी भी ज्ञात नहीं है और दृढ़ता से सहसंबद्ध पदार्थ का क्षेत्र एक सक्रिय शोध का विषय बना हुआ है।
2009 में, डेविड फील्ड और आरहूस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने विभिन्न गैसों की प्रोसिक फिल्में बनाते समय सहज विद्युत क्षेत्रों की खोज की। यह हाल ही में स्पोंटेइलेक्ट्रिक्स के अनुसंधान क्षेत्र के रूप में विस्तारित हुआ है। [48]
2012 में कई समूहों ने मुद्रित पूर्व-प्रति जारी किए जो बताते हैं कि समैरियम हेक्साबोराइड में पहले की सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के अनुसार एक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर[49] के गुण हैं।[50] चूंकि समैरियम हेक्साबोराइड एक स्थापित कोंडो इन्सुलेटर है, यानी एक दृढ़ता से सहसंबद्ध इलेक्ट्रॉन पदार्थ है, इसलिए यह आशा की जाती है कि इस पदार्थ में एक टोपोलॉजिकल डायराक सतह अवस्था के अस्तित्व से दृ़ढ़ इलेक्ट्रॉनिक सहसंबंधों के साथ एक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर हो जाएगा।
सैद्धांतिक
सैद्धांतिक संघनित पदार्थ भौतिकी में पदार्थ की अवस्थाओं के गुणों को समझने के लिए सैद्धांतिक मॉडल का उपयोग निहित होता है। इनमें ठोस पदार्थों के इलेक्ट्रॉनिक गुणों का अध्ययन करने के लिए मॉडल शामिल हैं, जैसे ड्रूड मॉडल, बैंड संरचना और घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत। प्रावस्था संक्रमण के भौतिकी का अध्ययन करने के लिए सैद्धांतिक मॉडल भी विकसित किए गए हैं, जैसे कि गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत, महत्वपूर्ण प्रतिपादक और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत और पुनर्सामान्यीकरण समूह के गणितीय तरीकों का उपयोग है। आधुनिक सैद्धांतिक अध्ययनों में उच्च तापमान अतिचालकता, टोपोलॉजिकल चरणों और गेज समरूपता जैसी घटनाओं को समझने के लिए इलेक्ट्रॉनिक संरचना और गणितीय उपकरणों की संख्यात्मक गणना का उपयोग शामिल है।
उद्भव
संघनित पदार्थ भौतिकी की सैद्धांतिक समझ उद्भव की धारणा से निकटता से संबंधित है, जिसमें कणों के जटिल संयोजन अपने व्यक्तिगत घटकों से नाटकीय रूप से भिन्न तरीके से व्यवहार करते हैं। [51] [52] उदाहरण के लिए, उच्च तापमान अतिचालकता से संबंधित घटनाओं की एक श्रृंखला को व्यर्थ समझा जाता है, हालांकि व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों और जाली के सूक्ष्म भौतिकी सर्वविदित हैं।[53] इसी तरह, संघनित पदार्थ प्रणालियों के मॉडल का अध्ययन किया गया है जहां सामूहिक उत्तेजना फोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की तरह व्यवहार करती है, जिससे विद्युत चुंबकत्व को एक आकस्मिक घटना के रूप में वर्णित किया जाता है।[54] पदार्थ के बीच अंतराफलक में आकस्मिक गुण भी हो सकते हैं एक उदाहरण लैंथेनम एल्यूमिनेट-स्ट्रोंटियम टाइटेनेट इंटरफ़ेस है, जहां दो बैंड-इन्सुलेटर चालकता और अतिचालकता बनाने के लिए जुड़े हुए हैं।
ठोस का इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत
धात्विक अवस्था ऐतिहासिक रूप से ठोस पदार्थों के गुणों के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण निर्माण खंड रही है।[55] धातुओं का पहला सैद्धांतिक विवरण पॉल ड्रूड द्वारा 1900 में ड्रूड मॉडल के साथ दिया गया था, जिसने धातु को तब-नए खोजे गए इलेक्ट्रॉनों की एक आदर्श गैस के रूप में वर्णित करके विद्युत और ऊष्मीय गुणों की व्याख्या की थी। वह अनुभवजन्य विडेमैन-फ्रांज नियम प्राप्त करने और प्रयोगों के साथ घनिष्ठ समझौते में परिणाम प्राप्त करने में सक्षम था।[56] : 90–91 इस चिरसम्मत मॉडल को तब अर्नोल्ड सोमरफेल्ड द्वारा सुधार किया गया था, जिन्होंने इलेक्ट्रॉनों के फर्मी-डिराक आंकड़ों को शामिल किया था और वेडेमैन-फ्रांज नियम में धातुओं की विशिष्ट गर्मी के विषम व्यवहार की व्याख्या करने में सक्षम थे। [56] : 101–103 1912 में, मैक्स वॉन लाउ और पॉल निपिंग द्वारा क्रिस्टलीय ठोस की संरचना का अध्ययन किया गया था, जब उन्होंने क्रिस्टल के एक्स-रे विवर्तन पैटर्न का अवलोकन किया, और निष्कर्ष निकाला कि क्रिस्टल परमाणुओं की आवधिक जाली से अपनी संरचना प्राप्त करते हैं। [56] : 48 [57] 1928 में, स्विस भौतिक विज्ञानी फेलिक्स बलोच ने श्रोडिंगर समीकरण के लिए एक आवधिक क्षमता के साथ एक तरंग क्रिया समाधान प्रदान किया था, जिसे बलोच के प्रमेय के रूप में जाना जाता है। [58]
कई-निकाय तरंग क्रिया (वेवफंक्शन) को हल करके धातुओं के इलेक्ट्रॉनिक गुणों की गणना करना प्रायः कम्प्यूटेशनल रूप से कठिन होता है, और इसलिए, सार्थक भविष्यवाणियों को प्राप्त करने के लिए सन्निकटन विधियों की आवश्यकता होती है।[59] 1920 के दशक में विकसित थॉमस-फ़र्मी सिद्धांत का उपयोग स्थानीय इलेक्ट्रॉन घनत्व को एक परिवर्तनशील पैरामीटर के रूप में मानकर प्रणाली ऊर्जा और इलेक्ट्रॉनिक घनत्व का अनुमान लगाने के लिए किया गया था। बाद में 1930 के दशक में, डगलस हार्ट्री, व्लादिमीर फॉक और जॉन स्लेटर ने थॉमस-फर्मि मॉडल में सुधार के रूप में तथाकथित हार्ट्री-फॉक वेवफंक्शन को विकसित किया। हार्ट्री-फॉक विधि ने एकल कण इलेक्ट्रॉन तरंगों के आदान-प्रदान के आंकड़ों के लिए जिम्मेदार है। सामान्य तौर पर, हार्ट्री-फॉक समीकरण को हल करना बहुत मुश्किल है। केवल मुक्त इलेक्ट्रॉन गैस स्थिति को ठीक से हल किया जा सकता है।[60] : 330–337 अंततः 1964-65 में, वाल्टर कोह्न, पियरे होहेनबर्ग और लू जेउ शाम ने घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत का प्रस्ताव रखा जिसने धातुओं के विस्तार और सतह गुणों के लिए यथार्थवादी विवरण दिया। 1970 के दशक से विभिन्न प्रकार के ठोस पदार्थों की बैंड संरचना गणना के लिए घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (डीएफटी) का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। [59]
समरूपता विभंजन
पदार्थ की कुछ अवस्थाएँ समरूपता को तोड़ती हैं, जहाँ भौतिकी के प्रासंगिक नियमों में कुछ प्रकार की समरूपता होती है जो टूट जाती है। एक सामान्य उदाहरण क्रिस्टलीय ठोस है, जो निरंतर अनुवादीय समरूपता को तोड़ता है। अन्य उदाहरणों में मैग्नेटाइज्ड फेरोमैग्नेट्स शामिल हैं, जो घूर्णी समरूपता को तोड़ते हैं, और अधिक बाहरी अवस्थाएं जैसे कि बीसीएस अतिचालक की निचली स्थिति, जो यू (1) चरण घूर्णी समरूपता को तोड़ती है। [61] [62]
क्वांटम क्षैत्र सिद्धांत में गोल्डस्टोन की प्रमेय में कहा गया है कि टूटी हुई निरंतर समरूपता वाली प्रणाली में, मनमाने ढंग से कम ऊर्जा के साथ उत्तेजना मौजूद हो सकती है, जिसे गोल्डस्टोन बोसॉन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों में, ये फोनोन के अनुरूप होते हैं, जो जाली कंपन के परिमाणित संस्करण हैं। [63]
प्रावस्था संक्रमण
प्रावस्था संक्रमण एक प्रणाली की प्रावस्था के परिवर्तन को संदर्भित करता है, जो बाहरी पैरामीटर जैसे तापमान में परिवर्तन के द्वारा लाया जाता है। चिरसम्मत प्रावस्था संक्रमण परिमित तापमान पर होता है जब प्रणाली का क्रम नष्ट हो जाता है। उदाहरण के लिए, जब बर्फ पिघलती है और पानी बन जाती है, तो व्यवस्थित क्रिस्टल संरचना नष्ट हो जाती है।
क्वांटम प्रावस्था संक्रमण में, तापमान पूर्ण शून्य पर लगा होता है, और गैर-ऊष्ण नियंत्रण पैरामीटर, जैसे दबाव या चुंबकीय क्षेत्र, प्रावस्था संक्रमण का कारण बनता है जब हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत से उत्पन्न क्वांटम उतार-चढ़ाव से आदेश नष्ट हो जाता है। यहां प्रणाली की विभिन्न क्वांटम प्रावस्था हैमिल्टनियन मैट्रिक्स के अलग-अलग निम्नतम अवस्थाओं को संदर्भित करती हैं। दुर्लभ-पृथ्वी चुंबकीय इन्सुलेटर, उच्च तापमानअतिचालक और अन्य पदार्थों के गुणों को समझाने के कठिन कार्यों में क्वांटम प्रावस्था संक्रमण के व्यवहार को समझना महत्वपूर्ण है। [64]
प्रावस्था संक्रमण के दो वर्ग होते हैं: प्रथम-क्रम संक्रमण और द्वितीय-क्रम या निरंतर संक्रमण। उत्तरार्द्ध के लिए, शामिल दो चरण संक्रमण तापमान पर सह-अस्तित्व में नहीं होते हैं, जिसे क्रांतिक बिंदु भी कहा जाता है। क्रांतिक बिंदु के पास, प्रणाली महत्वपूर्ण व्यवहार से गुजरती हैं, जिसमें उनके कई गुण जैसे सहसंबंध लंबाई, विशिष्ट ऊष्मा और चुंबकीय संवेदनशीलता तेजी से भिन्न होते है। [65] ये महत्वपूर्ण घटनाएं भौतिकविदों के लिए गंभीर चुनौतियां पेश करती हैं क्योंकि सामान्य मैक्रोस्कोपिक नियम अब इस क्षेत्र में मान्य नहीं हैं, और प्रणाली का वर्णन करने वाले नए नियमों को खोजने के लिए नए विचारों और विधियों का आविष्कार किया जाना चाहिए था। [66]
सबसे सरल सिद्धांत जो निरंतर प्रावस्था संक्रमण का वर्णन कर सकता है, वह गिन्ज़बर्ग-लैंडौ सिद्धांत है जो तथाकथित माध्य-क्षेत्र सन्निकटन में काम करता है। हालांकि, यह केवल फेरोइलेक्ट्रिक्स और टाइप आई अतिचालक के लिए निरंतर प्रावस्था संक्रमण की व्याख्या कर सकता है जिसमें लंबी दूरी की सूक्ष्म परस्पर क्रिया शामिल है। अन्य प्रकार की प्रणालियों के लिए जिसमें क्रांतिक बिंदु के पास कम दूरी की परस्पर क्रिया शामिल है उन्हें एक बेहतर सिद्धांत की आवश्यकता है। [67] : 8–11
क्रांतिक बिंदु के पास, उतार-चढ़ाव बड़े आकार के पैमाने पर होते हैं जबकि पूरी प्रणाली की विशेषता मापन अपरिवर्तनीय होता है। सामान्यीकरण समूह के तरीके क्रमिक रूप से प्रावस्थाओं में सबसे कम तरंग दैर्ध्य के उतार-चढ़ाव को औसत करते हैं, जबकि अगली प्रावस्था में उनके प्रभाव को बनाए रखते हैं। इस प्रकार, विभिन्न आकार के पैमानों पर देखे जाने वाले भौतिक तंत्र के परिवर्तनों की व्यवस्थित रूप से जांच की जा सकती है। शक्तिशाली कंप्यूटर सिमुलेशन के साथ विधियां, निरंतर प्रावस्था संक्रमण से जुड़ी महत्वपूर्ण घटनाओं की व्याख्या में बहुत योगदान देती हैं। [68] : 11
प्रयोगात्मक
प्रायोगिक संघनित पदार्थ भौतिकी में पदार्थ के नए गुणों की खोज करने के लिए प्रायोगिक जांच का उपयोग शामिल है। इस तरह की जांच में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के प्रभाव, प्रतिक्रिया कार्यों को मापने, परिवहन गुण और ताप मापन शामिल हैं। [69] आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली प्रायोगिक विधियों में स्पेक्ट्रोस्कोपी शामिल है, जिसमें एक्स-रे, इंफ्रारेड लाइट और गैर लचीला न्यूट्रॉन प्रकीर्णन जैसी जांच होती है। थर्मल प्रतिक्रिया का अध्ययन, जैसे विशिष्ट ऊष्मा और ऊष्ण और ऊष्मा चालन के माध्यम से परिवहन को मापना है।
प्रकीर्णन
कई संघनित पदार्थ प्रयोगों में एक सामग्री के घटकों पर एक प्रयोगात्मक जांच, जैसे एक्स-रे, ऑप्टिकल फोटॉन, न्यूट्रॉन आदि का प्रकीर्णन शामिल होता है। प्रकीर्णन जांच का चुनाव रुचि के अवलोकन ऊर्जा पैमाने पर निर्भर करता है। दृश्यमान प्रकाश में 1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट (ईवी) के पैमाने पर ऊर्जा होती है और इसका उपयोग अचालक हुआ स्थिरांक और अपवर्तक सूचकांक जैसे भौतिक गुणों में भिन्नता को मापने के लिए एक प्रकीर्णन वाली जांच के रूप में किया जाता है। एक्स-रे में 10 केवी के क्रम की ऊर्जा होती है और इसलिए परमाणु लंबाई के पैमाने की जांच करने में सक्षम होते हैं, और इलेक्ट्रॉन आवेश घनत्व में भिन्नता को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। [70] : 33–34
न्यूट्रॉन परमाणु लंबाई के पैमानों की भी जांच कर सकते हैं और इनका उपयोग नाभिक और इलेक्ट्रॉन प्रचकरण और चुंबकीयकरण के प्रकीर्णन का अध्ययन करने के लिए किया जाता है (क्योंकि न्यूट्रॉन में प्रचकरण होता है लेकिन कोई आवेश नहीं होता है)। प्रकीर्णन जांच के रूप में इलेक्ट्रॉन किरण का उपयोग करके कूलम्ब और मोड प्रकीर्णन मापन किया जा सकता है। [71] : 33–34 [72] : 39–43 इसी तरह, पॉज़िट्रॉन विनाश का उपयोग स्थानीय इलेक्ट्रॉन घनत्व के अप्रत्यक्ष माप के रूप में किया जा सकता है। [73] लेजर स्पेक्ट्रोस्कोपी एक माध्यम के सूक्ष्म गुणों का अध्ययन करने के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है, उदाहरण के लिए, गैर-रेखीय प्रकाशिकी स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ मीडिया में निषिद्ध संक्रमण का अध्ययन करना। [74] : 258–259
बाह्य चुंबकीय क्षेत्र
प्रयोगात्मक संघनित पदार्थ भौतिकी में, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र ऊष्मगतिक चर के रूप में कार्य करते हैं जो भौतिक प्रणालियों की अवस्था, प्रावस्था संक्रमण और गुणों को नियंत्रित करते हैं। [75] परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR) एक ऐसी विधि है जिसके द्वारा बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों के अनुनाद मोड को खोजने के लिए किया जाता है, इस प्रकार उनके समीप के परमाणु, आणविक और बंधन संरचना के बारे में जानकारी मिलती है। 60 टेस्ला तक की सामर्थ्य वाले चुंबकीय क्षेत्रों में एनएमआर प्रयोग किए जा सकते हैं। उच्च चुंबकीय क्षेत्र एनएमआर माप डेटा की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं। [76] : 69 [77] : 185 क्वांटम दोलन एक अन्य प्रायोगिक विधि है जहां उच्च चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग फर्मी सतह की ज्यामिति जैसे भौतिक गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।[78] उच्च चुंबकीय क्षेत्र विभिन्न सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के प्रयोगात्मक परीक्षण में उपयोगी होंगे जैसे कि परिमाणित मैग्नेटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, छवि चुंबकीय मोनोपोल, और अर्ध-पूर्णांक क्वांटम हॉल प्रभाव है l [76] : 57
नाभिकीय स्पेक्ट्रमिकी
स्थानीय संरचना, निकटतम पड़ोसी परमाणुओं की संरचना, संघनित पदार्थ की जांच परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी के तरीकों से की जा सकती है, जो छोटे परिवर्तनों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। विशिष्ट और रेडियोधर्मी नाभिक का उपयोग करते हुए, नाभिक वह जांच बन जाता है जो अपने आसपास के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों (हाइपरफाइन इंटरैक्शन) के साथ संपर्क करता है। दोष, प्रसार, चरण परिवर्तन, चुंबकत्व का अध्ययन करने के लिए विधियां उपयुक्त हैं। सामान्य विधियाँ हैं जैसे एनएमआर, मोसबाउर स्पेक्ट्रोस्कोपी, या विकृत कोणीय सहसंबंध (पीएसी)। विशेष रूप से पीएसी विधि के तापमान पर निर्भरता के कारण 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के चरम तापमान पर प्रावस्था परिवर्तनों के अध्ययन के लिए आदर्श है।
शीत परमाणु गैसें
प्रकाशिक जाली (ऑप्टिकल लैटिस) में अल्ट्राकोल्ड परमाणु ट्रैपिंग एक प्रायोगिक उपकरण है जो साधारणतया संघनित पदार्थ भौतिकी में और परमाणु, आणविक और ऑप्टिकल भौतिकी में उपयोग किया जाता है। इस पद्धति में एक हस्तक्षेप पैटर्न बनाने के लिए ऑप्टिकल लेजर का उपयोग करना शामिल है, जो एक जाली के रूप में कार्य करता है, जिसमें आयनों या परमाणुओं को बहुत कम तापमान पर रखा जा सकता है। प्रकाशिक जाली में शीत परमाणुओं का उपयोग क्वांटम सिमुलेटर के रूप में किया जाता है, अर्थात, वे नियंत्रणीय प्रणालियों के रूप में कार्य करते हैं जो अधिक जटिल प्रणालियों के व्यवहार को प्रतिरुप कर सकते हैं, जैसे कि कुंठित चुम्बक। [79] विशेष रूप से, उनका उपयोग पूर्व-निर्दिष्ट मापदंडों के साथ एक हबर्ड मॉडल के लिए एक, दो और तीन-आयामी जाली को बनाने के लिए किया जाता है, और एंटीफेरोमैग्नेटिक और प्रचकरण तरल आदेश के लिए प्रावस्था संक्रमण का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। [80] [81] [82]
1995 में, रूबिडियम परमाणुओं की एक गैस को 170 केल्विन के तापमान तक ठंडा करके बोस-आइंस्टीन संघनन का प्रयोग किया गया था, जो मूल रूप से एसएन बोस और अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा भविष्यवाणी की गई पदार्थ की एक नई अवस्था है, जिसमें बड़ी संख्या में परमाणु एक क्वांटम पर कब्जा कर लेते हैं। राज्य [83]
अनुप्रयोग
संघनित पदार्थ भौतिकी में अनुसंधान [84] [85] ने कई उपकरण अनुप्रयोगों को जन्म दिया है, जैसे अर्धचालक ट्रांजिस्टर का विकास, [86] लेजर प्रौद्योगिकी, [87] और नैनो प्रौद्योगिकी के संदर्भ में अध्ययन की गई कई घटनाएं। [88] स्कैनिंग-टनलिंग माइक्रोस्कोपी जैसी विधियों का उपयोग नैनोमीटर पैमाने पर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, और इसने नैनोफाइब्रिकेशन के अध्ययन को जन्म दिया है।[89] ऐसी आणविक मशीनों को उदाहरण के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता बेन फेरिंगा द्वारा विकसित किया गया था। उन्होंने और उनकी टीम ने आणविक कार, आणविक पवनचक्की और कई अन्य जैसे कई आणविक मशीनों का विकास किया गया था।[90]
क्वांटम अभिकलन में, जानकारी को क्वांटम बिट्स, या क्यूबिट्स द्वारा दर्शाया जाता है। उपयोगी गणना पूर्ण होने से पहले क्यूबिट्स जल्दी से खराब हो सकते हैं। क्वांटम कंप्यूटिंग को साकार करने से पहले इस गंभीर समस्या को हल किया जाना चाहिए। इस समस्या को हल करने के लिए, संघनित पदार्थ भौतिकी में कई आशाजनक दृष्टिकोण प्रस्तावित हैं, जिनमें जोसेफसन जंक्शन क्यूबिट्स, चुंबकीय सामग्री के प्रचकरण अभिविन्यास का उपयोग करते हुए स्पिंट्रोनिक क्यूबिट्स, या भिन्नात्मक क्वांटम हॉल प्रभाव अवस्थाओं से टोपोलॉजिकल गैर-एबेलियन एनोन्स शामिल हैं। [91]
संघनित पदार्थ भौतिकी में बायोफिज़िक्स के लिए भी महत्वपूर्ण उपयोग हैं, उदाहरण के लिए, चुंबकीय अनुनाद प्रतिबिम्ब की प्रयोगात्मक विधि, जिसका व्यापक रूप से चिकित्सा निदान में उपयोग किया जाता है। [92]
यह सभी देखें
- नरम पदार्थ
- ग्रीन-कुबो संबंध - सहसंबंध कार्यों के लिए परिवहन गुणांक से संबंधित समीकरण
- ग्रीन फंक्शन (बहुपिंडी सिद्धांत)
- पदार्थ विज्ञान - अंतःविषय क्षेत्र जो नई पदार्थ की खोज और डिजाइन का अध्ययन करता है
- परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी
- आणविक यांत्रिकी मॉडलिंग के लिए सॉफ्टवेयर की तुलना
- पारदर्शी पदार्थ
- कक्षीय चुंबकीयकरण
- क्वांटम यांत्रिकी में समरूपता - आधुनिक भौतिकी में अंतर्निहित गुण
- मेसोस्कोपिक भौतिकी- संघनित पदार्थ भौतिकी का उप-अनुशासन जो एक मध्यवर्ती लंबाई की सामग्री से संबंधित है
टिप्पणियाँ
- तब से हाइड्रोजन और नाइट्रोजन दोनों का द्रवीकरण हो चुका है; हालाँकि, साधारण तरल नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में धात्विक गुण नहीं होते हैं। भौतिक विज्ञानी यूजीन विग्नर और हिलार्ड बेल हंटिंगटन ने 1935 में भविष्यवाणी की थी कि एक अवस्था धातु हाइड्रोजन पर्याप्त उच्च दबाव (25 जीपीए से अधिक) पर मौजूद है, लेकिन यह अभी तक नहीं देखा गया है।
संदर्भ
- ↑ "Condensed Matter Physics Jobs: Careers in Condensed Matter Physics". Physics Today Jobs. Archived from the original on 2009-03-27. Retrieved 2010-11-01.
- ↑ "History of Condensed Matter Physics". American Physical Society. Retrieved 27 March 2012.
- ↑ Cohen, Marvin L. (2008). "Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics". Physical Review Letters. 101 (25): 250001. Bibcode:2008PhRvL.101y0001C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.250001. PMID 19113681. Retrieved 31 March 2012.
- ↑ 4.0 4.1 Kohn, W. (1999). "An essay on condensed matter physics in the twentieth century" (PDF). Reviews of Modern Physics. 71 (2): S59–S77. Bibcode:1999RvMPS..71...59K. doi:10.1103/RevModPhys.71.S59. Archived from the original (PDF) on 25 August 2013. Retrieved 27 March 2012.
- ↑ "Philip Anderson". Department of Physics. Princeton University. Retrieved 27 March 2012.
- ↑ Anderson, Philip W. (November 2011). "In Focus: More and Different". World Scientific Newsletter. 33: 2.
- ↑ Anderson, Philip W. (2018-03-09). Basic Notions Of Condensed Matter Physics (in English). CRC Press. ISBN 978-0-429-97374-1.
- ↑ "Physics of Condensed Matter". 1963. Retrieved 20 April 2015.
- ↑ Martin, Joseph D. (2015). "What's in a Name Change? Solid State Physics, Condensed Matter Physics, and Materials Science" (PDF). Physics in Perspective. 17 (1): 3–32. Bibcode:2015PhP....17....3M. doi:10.1007/s00016-014-0151-7.
- ↑ Frenkel, J. (1947). Kinetic Theory of Liquids. Oxford University Press.
- ↑ Goodstein, David; Goodstein, Judith (2000). "Richard Feynman and the History of Superconductivity" (PDF). Physics in Perspective. 2 (1): 30. Bibcode:2000PhP.....2...30G. doi:10.1007/s000160050035. Archived from the original (PDF) on 17 November 2015. Retrieved 7 April 2012.
- ↑ Davy, John, ed. (1839). The collected works of Sir Humphry Davy: Vol. II. Smith Elder & Co., Cornhill. p. 22.
- ↑ Both hydrogen and nitrogen have since been liquified; however, ordinary liquid nitrogen and hydrogen do not possess metallic properties. Physicists Eugene Wigner and Hillard Bell Huntington predicted in 1935 that a state metallic hydrogen exists at sufficiently high pressures (over 25 GPa), but this has not yet been observed.
- ↑ 14.0 14.1 Goodstein, David; Goodstein, Judith (2000). "Richard Feynman and the History of Superconductivity" (PDF). Physics in Perspective. 2 (1): 30. Bibcode:2000PhP.....2...30G. doi:10.1007/s000160050035. Archived from the original (PDF) on 17 November 2015. Retrieved 7 April 2012.
- ↑ Rowlinson, J. S. (1969). "Thomas Andrews and the Critical Point". Nature. 224 (8): 541–543. Bibcode:1969Natur.224..541R. doi:10.1038/224541a0.
- ↑ Atkins, Peter; de Paula, Julio (2009). Elements of Physical Chemistry. Oxford University Press. ISBN 978-1-4292-1813-9.
- ↑ Cohen, Marvin L. (2008). "Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics". Physical Review Letters. 101 (25): 250001. Bibcode:2008PhRvL.101y0001C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.250001. PMID 19113681. Retrieved 31 March 2012.
- ↑ Kittel, Charles (1996). Introduction to Solid State Physics. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-11181-8.
- ↑ Hoddeson, Lillian (1992). Out of the Crystal Maze: Chapters from The History of Solid State Physics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-505329-6.
- ↑ Kragh, Helge (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century (Reprint ed.). Princeton University Press. ISBN 978-0-691-09552-3.
- ↑ van Delft, Dirk; Kes, Peter (September 2010). "The discovery of superconductivity" (PDF). Physics Today. 63 (9): 38–43. Bibcode:2010PhT....63i..38V. doi:10.1063/1.3490499. Retrieved 7 April 2012.
- ↑ Slichter, Charles. "Introduction to the History of Superconductivity". Moments of Discovery. American Institute of Physics. Archived from the original on 15 May 2012. Retrieved 13 June 2012.
- ↑ Schmalian, Joerg (2010). "Failed theories of superconductivity". Modern Physics Letters B. 24 (27): 2679–2691. arXiv:1008.0447. Bibcode:2010MPLB...24.2679S. doi:10.1142/S0217984910025280.
- ↑ Kragh, Helge (2002). Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century (Reprint ed.). Princeton University Press. ISBN 978-0-691-09552-3.
- ↑ Aroyo, Mois, I.; Müller, Ulrich; Wondratschek, Hans (2006). Historical introduction (PDF). International Tables for Crystallography. Vol. A. pp. 2–5. CiteSeerX 10.1.1.471.4170. doi:10.1107/97809553602060000537. ISBN 978-1-4020-2355-2. Archived from the original (PDF) on 2008-10-03. Retrieved 2017-10-24.
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Cohen, Marvin L. (2008). "Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics". Physical Review Letters. 101 (25): 250001. Bibcode:2008PhRvL.101y0001C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.250001. PMID 19113681. Retrieved 31 March 2012.
- ↑ Hall, Edwin (1879). "On a New Action of the Magnet on Electric Currents". American Journal of Mathematics. 2 (3): 287–92. doi:10.2307/2369245. JSTOR 2369245. Archived from the original on 2007-02-08. Retrieved 2008-02-28.
- ↑ Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. (1977). Quantum Mechanics: Nonrelativistic Theory. Pergamon Press. ISBN 978-0-7506-3539-4.
- ↑ Lindley, David (2015-05-15). "Focus: Landmarks—Accidental Discovery Leads to Calibration Standard". Physics. 8. doi:10.1103/Physics.8.46.
- ↑ 30.0 30.1 30.2 30.3 Mattis, Daniel (2006). The Theory of Magnetism Made Simple. World Scientific. ISBN 978-981-238-671-7.
- ↑ Chatterjee, Sabyasachi (August 2004). "Heisenberg and Ferromagnetism". Resonance. 9 (8): 57–66. doi:10.1007/BF02837578. Retrieved 13 June 2012.
- ↑ Visintin, Augusto (1994). Differential Models of Hysteresis. Springer. ISBN 978-3-540-54793-8.
- ↑ Merali, Zeeya (2011). "Collaborative physics: string theory finds a bench mate". Nature. 478 (7369): 302–304. Bibcode:2011Natur.478..302M. doi:10.1038/478302a. PMID 22012369.
- ↑ 34.0 34.1 Coleman, Piers (2003). "Many-Body Physics: Unfinished Revolution". Annales Henri Poincaré. 4 (2): 559–580. arXiv:cond-mat/0307004. Bibcode:2003AnHP....4..559C. CiteSeerX 10.1.1.242.6214. doi:10.1007/s00023-003-0943-9.
- ↑ Kadanoff, Leo, P. (2009). Phases of Matter and Phase Transitions; From Mean Field Theory to Critical Phenomena (PDF). The University of Chicago. Archived from the original (PDF) on 2015-12-31. Retrieved 2012-06-14.
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Coleman, Piers (2016). Introduction to Many Body Physics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86488-6.
- ↑ von Klitzing, Klaus (9 Dec 1985). "The Quantized Hall Effect" (PDF). Nobelprize.org.
- ↑ 38.0 38.1 Fisher, Michael E. (1998). "Renormalization group theory: Its basis and formulation in statistical physics". Reviews of Modern Physics. 70 (2): 653–681. Bibcode:1998RvMP...70..653F. CiteSeerX 10.1.1.129.3194. doi:10.1103/RevModPhys.70.653.
- ↑ von Klitzing, Klaus (9 Dec 1985). "The Quantized Hall Effect" (PDF). Nobelprize.org.
- ↑ Avron, Joseph E.; Osadchy, Daniel; Seiler, Ruedi (2003). "A Topological Look at the Quantum Hall Effect". Physics Today. 56 (8): 38–42. Bibcode:2003PhT....56h..38A. doi:10.1063/1.1611351.
- ↑ David J Thouless (12 March 1998). Topological Quantum Numbers in Nonrelativistic Physics. World Scientific. ISBN 978-981-4498-03-6.
- ↑ Wen, Xiao-Gang (1992). "Theory of the edge states in fractional quantum Hall effects" (PDF). International Journal of Modern Physics C. 6 (10): 1711–1762. Bibcode:1992IJMPB...6.1711W. CiteSeerX 10.1.1.455.2763. doi:10.1142/S0217979292000840. Archived from the original (PDF) on 22 May 2005. Retrieved 14 June 2012.
- ↑ Girvin, Steven M.; Yang, Kun (2019-02-28). Modern Condensed Matter Physics (in English). Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-57347-4.
- ↑ Thouless, D. J.; Kohmoto, M.; Nightingale, M. P.; den Nijs, M. (1982-08-09). "Quantized Hall Conductance in a Two-Dimensional Periodic Potential". Physical Review Letters. 49 (6): 405–408. Bibcode:1982PhRvL..49..405T. doi:10.1103/PhysRevLett.49.405.
- ↑ Kane, C. L.; Mele, E. J. (2005-11-23). "Quantum Spin Hall Effect in Graphene". Physical Review Letters. 95 (22): 226801. arXiv:cond-mat/0411737. Bibcode:2005PhRvL..95v6801K. doi:10.1103/PhysRevLett.95.226801. PMID 16384250.
- ↑ Hasan, M. Z.; Kane, C. L. (2010-11-08). "Colloquium: Topological insulators". Reviews of Modern Physics. 82 (4): 3045–3067. arXiv:1002.3895. Bibcode:2010RvMP...82.3045H. doi:10.1103/RevModPhys.82.3045.
- ↑ Quintanilla, Jorge; Hooley, Chris (June 2009). "The strong-correlations puzzle" (PDF). Physics World. 22 (6): 32. Bibcode:2009PhyW...22f..32Q. doi:10.1088/2058-7058/22/06/38. Archived from the original (PDF) on 6 September 2012. Retrieved 14 June 2012.
- ↑ Field, David; Plekan, O.; Cassidy, A.; Balog, R.; Jones, N.C. and Dunger, J. (12 Mar 2013). "Spontaneous electric fields in solid films: spontelectrics". Int.Rev.Phys.Chem. 32 (3): 345–392. doi:10.1080/0144235X.2013.767109.
{{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Eugenie Samuel Reich (2012). "Hopes surface for exotic insulator". Nature. 492 (7428): 165. Bibcode:2012Natur.492..165S. doi:10.1038/492165a. PMID 23235853.
- ↑ Dzero, V.; K. Sun; V. Galitski; P. Coleman (2010). "Topological Kondo Insulators". Physical Review Letters. 104 (10): 106408. arXiv:0912.3750. Bibcode:2010PhRvL.104j6408D. doi:10.1103/PhysRevLett.104.106408. PMID 20366446.
- ↑ Coleman, Piers (2016). Introduction to Many Body Physics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86488-6.
- ↑ Girvin, Steven M.; Yang, Kun (2019-02-28). Modern Condensed Matter Physics (in English). Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-57347-4.
- ↑ "Understanding Emergence". National Science Foundation. Retrieved 30 March 2012.
- ↑ Levin, Michael; Wen, Xiao-Gang (2005). "Colloquium: Photons and electrons as emergent phenomena". Reviews of Modern Physics. 77 (3): 871–879. arXiv:cond-mat/0407140. Bibcode:2005RvMP...77..871L. doi:10.1103/RevModPhys.77.871.
- ↑ Neil W. Ashcroft; N. David Mermin (1976). Solid state physics. Saunders College. ISBN 978-0-03-049346-1.
- ↑ 56.0 56.1 56.2 Hoddeson, Lillian (1992). Out of the Crystal Maze: Chapters from The History of Solid State Physics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-505329-6.
- ↑ Eckert, Michael (2011). "Disputed discovery: the beginnings of X-ray diffraction in crystals in 1912 and its repercussions". Acta Crystallographica A. 68 (1): 30–39. Bibcode:2012AcCrA..68...30E. doi:10.1107/S0108767311039985. PMID 22186281.
- ↑ Han, Jung Hoon (2010). Solid State Physics (PDF). Sung Kyun Kwan University. Archived from the original (PDF) on 2013-05-20.
- ↑ 59.0 59.1 Perdew, John P.; Ruzsinszky, Adrienn (2010). "Fourteen Easy Lessons in Density Functional Theory" (PDF). International Journal of Quantum Chemistry. 110 (15): 2801–2807. doi:10.1002/qua.22829. Retrieved 13 May 2012.
- ↑ Neil W. Ashcroft; N. David Mermin (1976). Solid state physics. Saunders College. ISBN 978-0-03-049346-1.
- ↑ Nambu, Yoichiro (8 December 2008). "Spontaneous Symmetry Breaking in Particle Physics: a Case of Cross Fertilization". Nobelprize.org.
- ↑ Greiter, Martin (16 March 2005). "Is electromagnetic gauge invariance spontaneously violated in superconductors?". Annals of Physics. 319 (2005): 217–249. arXiv:cond-mat/0503400. Bibcode:2005AnPhy.319..217G. doi:10.1016/j.aop.2005.03.008.
- ↑ Leutwyler, H. (1997). "Phonons as Goldstone bosons". Helv. Phys. Acta. 70 (1997): 275–286. arXiv:hep-ph/9609466. Bibcode:1996hep.ph....9466L.
- ↑ Vojta, Matthias (2003). "Quantum phase transitions". Reports on Progress in Physics. 66 (12): 2069–2110. arXiv:cond-mat/0309604. Bibcode:2003RPPh...66.2069V. CiteSeerX 10.1.1.305.3880. doi:10.1088/0034-4885/66/12/R01.
- ↑ Vojta, Matthias (2003). "Quantum phase transitions". Reports on Progress in Physics. 66 (12): 2069–2110. arXiv:cond-mat/0309604. Bibcode:2003RPPh...66.2069V. CiteSeerX 10.1.1.305.3880. doi:10.1088/0034-4885/66/12/R01.
- ↑ Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s. National Research Council. 1986. doi:10.17226/626. ISBN 978-0-309-03577-4.
- ↑ Malcolm F. Collins Professor of Physics McMaster University (1989-03-02). Magnetic Critical Scattering. Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-536440-8.
- ↑ Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s. National Research Council. 1986. doi:10.17226/626. ISBN 978-0-309-03577-4.
- ↑ Richardson, Robert C. (1988). Experimental methods in Condensed Matter Physics at Low Temperatures. Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-15002-5.
- ↑ Chaikin, P. M.; Lubensky, T. C. (1995). Principles of condensed matter physics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-43224-5.
- ↑ Chaikin, P. M.; Lubensky, T. C. (1995). Principles of condensed matter physics. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-43224-5.
- ↑ Wentao Zhang (22 August 2012). Photoemission Spectroscopy on High Temperature Superconductor: A Study of Bi2Sr2CaCu2O8 by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-32472-7.
- ↑ Siegel, R. W. (1980). "Positron Annihilation Spectroscopy". Annual Review of Materials Science. 10: 393–425. Bibcode:1980AnRMS..10..393S. doi:10.1146/annurev.ms.10.080180.002141.
- ↑ Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s. National Research Council. 1986. doi:10.17226/626. ISBN 978-0-309-03577-4.
- ↑ Committee on Facilities for Condensed Matter Physics (2004). "Report of the IUPAP working group on Facilities for Condensed Matter Physics : High Magnetic Fields" (PDF). International Union of Pure and Applied Physics. Archived from the original (PDF) on 2014-02-22. Retrieved 2016-02-07.
The magnetic field is not simply a spectroscopic tool but is a thermodynamic variable which, along with temperature and pressure, controls the state, the phase transitions and the properties of materials.
- ↑ 76.0 76.1 Committee to Assess the Current Status and Future Direction of High Magnetic Field Science in the United States; Board on Physics and Astronomy; Division on Engineering and Physical Sciences; National Research Council (25 November 2013). High Magnetic Field Science and Its Application in the United States: Current Status and Future Directions. National Academies Press. doi:10.17226/18355. ISBN 978-0-309-28634-3.
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Moulton, W. G.; Reyes, A. P. (2006). "Nuclear Magnetic Resonance in Solids at very high magnetic fields". In Herlach, Fritz (ed.). High Magnetic Fields. Science and Technology. World Scientific. ISBN 978-981-277-488-0.
- ↑ Doiron-Leyraud, Nicolas (2007). "Quantum oscillations and the Fermi surface in an underdoped high-Tc superconductor". Nature. 447 (7144): 565–568. arXiv:0801.1281. Bibcode:2007Natur.447..565D. doi:10.1038/nature05872. PMID 17538614.
{{cite journal}}
: Unknown parameter|displayauthors=
ignored (|display-authors=
suggested) (help) - ↑ Buluta, Iulia; Nori, Franco (2009). "Quantum Simulators". Science. 326 (5949): 108–11. Bibcode:2009Sci...326..108B. doi:10.1126/science.1177838. PMID 19797653.
- ↑ Greiner, Markus; Fölling, Simon (2008). "Condensed-matter physics: Optical lattices". Nature. 453 (7196): 736–738. Bibcode:2008Natur.453..736G. doi:10.1038/453736a. PMID 18528388.
- ↑ Jaksch, D.; Zoller, P. (2005). "The cold atom Hubbard toolbox". Annals of Physics. 315 (1): 52–79. arXiv:cond-mat/0410614. Bibcode:2005AnPhy.315...52J. CiteSeerX 10.1.1.305.9031. doi:10.1016/j.aop.2004.09.010.
- ↑ Girvin, Steven M.; Yang, Kun (2019-02-28). Modern Condensed Matter Physics (in English). Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-57347-4.
- ↑ Glanz, James (October 10, 2001). "3 Researchers Based in U.S. Win Nobel Prize in Physics". The New York Times. Retrieved 23 May 2012.
- ↑ Girvin, Steven M.; Yang, Kun (2019-02-28). Modern Condensed Matter Physics (in English). Cambridge University Press. ISBN 978-1-108-57347-4.
- ↑ Coleman, Piers (2015). "Introduction to Many-Body Physics". Cambridge Core (in English). Retrieved 2020-04-20.
- ↑ Cohen, Marvin L. (2008). "Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics". Physical Review Letters. 101 (25): 250001. Bibcode:2008PhRvL.101y0001C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.250001. PMID 19113681. Retrieved 31 March 2012.
- ↑ Condensed-Matter Physics, Physics Through the 1990s. National Research Council. 1986. doi:10.17226/626. ISBN 978-0-309-03577-4.
- ↑ Committee on CMMP 2010; Solid State Sciences Committee; Board on Physics and Astronomy; Division on Engineering and Physical Sciences, National Research Council (21 December 2007). Condensed-Matter and Materials Physics: The Science of the World Around Us. National Academies Press. doi:10.17226/11967. ISBN 978-0-309-13409-5.
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Yeh, Nai-Chang (2008). "A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics" (PDF). AAPPS Bulletin. 18 (2). Retrieved 19 June 2018.
- ↑ Kudernac, Tibor; Ruangsupapichat, Nopporn; Parschau, Manfred; Maciá, Beatriz; Katsonis, Nathalie; Harutyunyan, Syuzanna R.; Ernst, Karl-Heinz; Feringa, Ben L. (2011-11-01). "Electrically driven directional motion of a four-wheeled molecule on a metal surface". Nature (in English). 479 (7372): 208–211. doi:10.1038/nature10587. ISSN 1476-4687.
- ↑ Yeh, Nai-Chang (2008). "A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics" (PDF). AAPPS Bulletin. 18 (2). Retrieved 19 June 2018.
- ↑ Yeh, Nai-Chang (2008). "A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics" (PDF). AAPPS Bulletin. 18 (2). Retrieved 19 June 2018.