פיזיקה של מצב מוצק – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
שורה 1:
'''פיזיקה של מצב מוצק''' (על פי [[האקדמיה ללשון העברית]], שם הענף הפיזיקלי הוא {{שם|פִיזִיקַת הַמַּצָּב הַמְּעֻבֶּה}}, או {{שם|פִיזִיקַת הַמַּצָּב הַמּוּצָקִי}}) עוסקת בהתנהגות חומר ב[[מצב צבירה]] [[מוצק]] ובחישוב התכונות הפיזיקליות של מוצקים שונים, כגון: [[גביש|גבישים]], [[מתכות|מתכת]] ועוד. בגביש [[גרעין האטום|גרעיני]] ה[[אטום|אטומים]] מסודרים בצורה מחזורית ובאריזות אופייניות, ואילו ה[[אלקטרון|אלקטרונים]] נעים בגביש באופן חופשי יחסית. כיום פיזיקת המצב המוצק נחשבת לתת-תחום של [[פיזיקה של חומר מעובה]], שעוסקת גם ב[[נוזל]]ים, [[ג'ל]]ים וסוגי חומרים נוספים.
מכיוון שהתבנית הבסיסית של הגביש, הקרויה [[תא יחידה]] או [[אזור ברילואן|אזור ברילואן הראשון]] (על שם [[לאון ברילואן]]) חוזרת על עצמה, נוצרת מחזוריות, ולכן נוח לבצע חישובים ב[[מרחב התנע]] במקום ב[[מקום גאומטרי|מרחב המקום]]. במרחב התנע מתקבלת גם כן מחזוריות. ההנחה העומדת בבסיס התאוריה של פיזיקת המצב המוצק היא שהאלקטרונים מושפעים על ידי כוחות המשיכה ([[פוטנציאל חשמלי|פוטנציאלים]]) של כל האטומים בסריג המחזורי, ולכן [[פונקציית גל|פונקציית הגל]] שלהם אינה ממוקמת עוד במרחב כי אם פרושה על פני הסריג כולו. [[עקרון האיסור של פאולי]] מכריח את האלקטרונים לאכלס [[רמות אנרגיה]] שונות, כמספר האלקטרונים החופשיים בחומר. מיקומה של רמת האנרגיה המלאה האחרונה ([[אנרגיית פרמי|רמת פרמי]]) יקבע את עיקר תכונותיו של החומר - [[מוליך]], [[מבודד]], [[מוליך למחצה]], [[מתכות למחצה]] וכן הלאה.
שורה 15:
פיזיקת המצב המוצק מנסה למדל מערכת עם מספר רב של [[חלקיק|חלקיקים]], אך עם רמת סדר גבוהה, בניגוד לתחומי פיזיקה אחרים בהם מספר החלקיקים ניתן לספירה (כמו [[פיזיקת חלקיקים]], [[פיזיקה גרעינית]], [[פיזיקה אטומית]] ועוד). עם זאת, רוב התופעות הנחקרות בפיזיקת המצב המוצק נובעות דווקא מהנקודות החריגות במבנה המחזורי (המכונות זיהומים).
 
לגבישים יש תכונות [[מגנטיות]], [[אופטיקה|אופטיות]], [[חשמל|חשמליות]] ו[[מכניקה|מכניות]] אשר ניתן לנצל לשימושים [[הנדסה|הנדסיים]].
 
==ראו גם==