Physique de la matière condensée

La physique de la matière condensée est la branche de la physique qui étudie les propriétés macroscopiques de la matière que nous sommes susceptibles de rencontrer à la surface de la Terre (solides, liquides, verres, polymères, etc.). Plus précisément, elle s'intéresse aux phases « condensées » qui apparaissent dans les systèmes où le nombre de constituants est grand et les interactions entre eux sont fortes. Pour des raisons historiques et méthodologiques, le champ de la discipline est limité aux systèmes qui peuvent être étudiés à l'intérieur d'un laboratoire, ce qui exclut, par exemple, la matière la plus dense de l'univers observable, à savoir les étoiles à neutrons qui relèvent plutôt de l'astrophysique.

Historiquement, la physique de la matière condensée s'est développée à partir de la physique du solide qui en constitue aujourd'hui le sous-domaine le plus vaste. C'est probablement Philip Anderson qui lui a donné son nom lorsqu'il a renommé son groupe de recherche anciennement appelé « solid-state theory » (« théorie de l'état solide ») en « condensed matter physics » (« physique de la matière condensée ») en 1967. Ce renommage et cette extension du domaine de recherche sont liés à la constatation dans les années 1950 et 1960 que nombre de théories et de concepts développés pour l'étude des solides pouvaient tout aussi bien s'appliquer à l'étude des fluides, les propriétés du fluide quantique constitué par les électrons de conduction d'un métal étant très similaires à celle d'un fluide constitué d'atomes, ainsi que le montre la forte ressemblance entre la supraconductivité conventionnelle et la superfluidité de l'hélium 3.

Articles connexes

• Phases
  • génériques : gaz, liquide, solide
  • à basse température : condensation de Bose-Einstein, gaz de fermions, liquide de Fermi, liquide de Luttinger, superfluidité, supraconductivité
  • concepts : paramètre d'ordre, transition de phase
• Solides cristallins
  • types : isolant, métal, semi-conducteur, semi-métal
  • propriétés électroniques : bande interdite, onde de Bloch, bande de conduction, bande de valence, masse effective
  • phénomènes électroniques : effet Kondo, plasmon, effet Hall quantique, cristal de Wigner, électrons fortement corrélés, photoluminescence
  • autres phénomènes : antiferromagnétisme, ferromagnétisme, ferroélectricité, piézoélectricité, magnon, phonon, verre de spin
• Matière molle
  • types : solide amorphe, matière granulaire, cristaux liquides, polymère
  • Phénomènes : Phénomènes de vieillissement en physique de la matière condensée

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