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凝聚态物理学 - 维基百科，自由的百科全书
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凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく

凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく專門せんもん研究けんきゅう物ぶつ质凝聚ぎょうしゅう相そう的てき物理ぶつり性せい质[1]。该领域いき的てき研究けんきゅう者しゃ力りょく图通过物理ぶつり学がく定律ていりつ来らい解かい释凝聚ぎょうしゅう相しょう物ぶつ质的行ぎょう为。其中，量子力学りょうしりきがく、电磁学がく以及统计力学りきがく的まと相しょう关定律ていりつ对于该领域いき尤ゆう为重要じゅうよう。

固かた相しょう以及液えき相しょう是ぜ人じん们最为熟悉的凝聚ぎょうしゅう相しょう。除じょ了りょう这两种相之の外そと，凝聚ぎょうしゅう相しょう还包括ほうかつ一些特定的物质在低温条件下的超ちょう导相そう、自じ旋有ゆう关的铁磁相あい及反はん铁磁相そう、超ちょう低温ていおん原子げんし系けい统的てき玻色-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅう相等そうとう等とう。对于凝聚ぎょうしゅう态的研究けんきゅう包括ほうかつ通どおり过实验手段しゅだん测定物ぶつ质的各かく种性质，以及利用りよう理り论方法ほう发展数学すうがく模型もけい以深入ふかいり理解りかい这些物ぶつ质的物理ぶつり行ぎょう为。

由よし于尚有ゆう大だい量的りょうてき系けい统及现象亟待研究けんきゅう，凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく成なり为了目前もくぜん物理ぶつり学がく最さい为活跃的领域之の一いち。仅在美国びくに，该领域いき的てき研究けんきゅう者しゃ就占到いた该国物理ぶつり学者がくしゃ整体せいたい的てき近きん三さん分ふん之の一いち[2]，凝聚ぎょうしゅう态物理学部りがくぶ也是美国びくに物理ぶつり学会がっかい最大さいだい的てき部ぶ门[3]。此外，该领域いき还与化学かがく，材料ざいりょう科学かがく以及纳米技わざ术等とう学科がっか领域交叉こうさ，并与原子げんし物理ぶつり学がく以及生物せいぶつ物理ぶつり学がく等とう物理ぶつり学がく分ぶん支ささえ紧密相しょう关。该领域いき研究けんきゅう者しゃ在ざい理り论研究けんきゅう中ちゅう所しょ采さい用よう的てき一些概念与方法也适用于粒子りゅうし物理ぶつり学がく及核かく物理ぶつり学がく等とう领域。[4]

晶あきら体からだ学がく、冶金やきん学がく、弹性力学りきがく以及磁学等ひとし等とう起おこり初はつ是ぜ各自かくじ独立どくりつ的てき学科がっか领域。这些学科がっか在ざい二に十世纪四十年代被物理学家统合为固体こたい物理ぶつり学がく。时间进入二に十じゅう世せい纪六ろく十じゅう年代ねんだい后きさき，有ゆう关液体えきたい物理ぶつり性せい质的研究けんきゅう也被纳入其中，形成けいせい凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく这一新いっしん学科がっか。[5]据すえ物理ぶつり学がく家か菲利普ふ·安やす德森とくのもり所ところ述じゅつ，术语“凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく”是ぜ他た和わ福ぶく尔克尔·海うみ涅（英えい语：Volker Heine）首くび创。1967年ねん，他た们把位い于卡文迪すすむ许实验室的てき研究けんきゅう组名称めいしょう由よし“固体こたい理り论”改あらため为“凝聚ぎょうしゅう态理论”。二人觉得原来的名称并没有涵盖液体及核かく物ぶつ质（英えい语：nuclear matter）等とう方面ほうめん研究けんきゅう。[6][7]但ただし是ぜ，“凝聚ぎょうしゅう态”这一术语此前已在欧洲学界出现，只ただ是ぜ由ゆかり他た们普及ふきゅう而已。较为著名ちょめい的てき例れい子こ是ぜ施ほどこせ普ひろし林はやし格かく公司こうし于1963年ねん创建的てき期き刊かん《凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく》（英語えいご：Physics of Condensed Matter）[8]。二に十じゅう世せい纪六、七なな十じゅう年代ねんだい的てき资金环境以及各国かっこく政府せいふ采さい取的とりてき冷ひや战政策せいさく促使相しょう关领域いき物理ぶつり学がく家か接せっ纳了“凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく”这一术语。他た们认为这一いち术语相しょう对于“固体こたい物理ぶつり学がく”而言更さら为突出とっしゅつ了りょう固体こたい、液体えきたい、等とう离子体たい以及其他复杂物ぶつ质研究けんきゅう之の间的共通きょうつう性せい。这些研究けんきゅう与あずか金属きんぞく和わ半はん导体在ざい工こう业上的てき应用息いき息いき相しょう关。[9]贝尔实验室しつ是これ最早もはや开展凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく研究けんきゅう项目的もくてき研究けんきゅう机つくえ构之一いち[5]。

“凝聚ぎょうしゅう态”这一术语在更早的文献中即已出现。例れい如，在ざい1947年ねん出版しゅっぱん的てき由よし雅みやび科か夫おっと·弗どる伦克尔撰せん写うつし的てき专著《液体えきたい动力学理がくり论》（英語えいご：Kinetic theory of liquids）的てき绪论中ちゅう，他た提出ていしゅつ：“液体えきたい动力学理がくり论日后きさき也将发展为固体こたい动力学理がくり论的推广与延伸えんしん。实际上じょう，更さら为正确的做法或ある许是将はた液体えきたい与あずか固体こたい统归为‘凝聚ぎょうしゅう體たい’。”[10]

历史

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经典物理ぶつり学がく

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海うみ克かつ·卡末林りん·昂のぼる内ない斯与あずか约翰内ない斯·范德瓦かわら耳みみ斯在ざい氦气的てき液化えきか泵旁（1908年ねん摄于莱顿）

英国えいこく化学かがく家か汉弗里さと·戴维是ぜ凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく的てき先さき驱之一いち。他た在ざい十じゅう九世纪初即进行了相关的研究。戴维发现当とう时已知的ちてき40种化学かがく元素げんそ中有ちゅうう26种元素的すてき单质具有ぐゆう一いち些共有きょうゆう的てき性せい质，如表面めん有ゆう金属きんぞく光こう泽、延のべ展性てんせい强つよ、电导率りつ及热导率りつ高こう。[11]这意味いみ着ぎ原子げんし可能かのう并不像ぞう约翰·道どう尔顿所ところ预见的てき那な样不可分ふかぶん，而是具有ぐゆう内部ないぶ结构。戴维进一いち步ほ提出ていしゅつ像ぞう氮气以及氢气这样常温じょうおん常つね压下为气体たい的てき单质，在ざい一定的条件下可以液化，并且它们液化えきか后きさき也会具有ぐゆう一定いってい的てき金属きんぞく性せい[12][註 1]。

1823年ねん，当とう时还是ぜ戴维实验室しつ的てき助手じょしゅ的てき迈克尔·法ほう拉ひしげ第だい实现了りょう氯气的てき液化えきか，并随后きさき又また实现了りょう除じょ氮、氢、氧外そと其他已やめ知ち元素げんそ气体单质的てき液化えきか[11]。1869年ねん，爱尔兰化学かがく家か托たく马斯·安德あんとく鲁斯在ざい对液体えきたい到いた气体的てき相あい变进行了りょう一定いってい的てき研究けんきゅう后きさき，引入了りょう临界点てん这一概念来描述系统同时具有液体与气体特性时的条件[14]。随ずい后きさき，荷に兰物理学りがく家か约翰内ない斯·范德瓦かわら耳みみ斯提出ていしゅつ了りょう范德瓦かわら耳みみ斯方程ほど，为后来らい较高温度おんど下か的てき测量结果预测系けい统临界かい行ぎょう为提供ていきょう理り论基础[15]。1898年ねん，詹姆斯·杜もり瓦かわら实现了りょう氢气的てき液化えきか[16]。十じゅう年ねん后きさき，海うみ克かつ·卡末林りん·昂のぼる内ない斯实现了りょう氦气的てき液化えきか[11][17]。

保ほ罗·德とく鲁德在ざい1900年ねん提出ていしゅつ了りょう首くび个金属ぞく内ない电子运动的てき经典模型もけい[4]。德とく鲁德在ざい其模型がた中ちゅう以金属ぞく中ちゅう电子的てき行ぎょう为类似に气体分子ぶんし为出发点描てんびょう述じゅつ了りょう金属きんぞく的てき一いち些性质。德とく鲁德模型もけい也是首くび个能够解释像维德曼–夫おっと兰兹定理ていり这样的てき经验定律ていりつ的てき微ほろ观模型がた。[18][19]尽つき管かん德とく鲁德模型もけい取得しゅとく了りょう一定いってい的てき成功せいこう，但ただし其仍不能ふのう解かい释一些重要问题，如电子こ对于金属きんぞく热容的てき影かげ响，金屬きんぞく的てき磁性じせい質しつ，以及低温ていおん条件下じょうけんか电阻率りつ与あずか温度おんど的てき关系。[20]:275[21]:366-368

1911年ねん，在ざい实现氦气液化えきか三さん年ねん后きさき，当とう时在莱顿大学だいがく工作こうさく的てき昂のぼる内ない斯发现了汞的てき超ちょう导性。他た发现在ざい温度おんど低てい于某一いち特定とくてい值时，汞的电阻率りつ变为零れい[22]。这一现象令当时顶尖的理论物理学家感到震惊，并在随ずい后きさき的てき几十年中一直是未解之谜[23]。1922年ねん，阿おもね尔伯特とく·爱因斯坦这样评价当とう时对于超导的理り论解释：“目前もくぜん我わが们对于复合ごう系けい统的量子力学りょうしりきがく的てき深ふか远意义仍一いち无所知ち。在ざい这些模糊もこ的てき概念的がいねんてき基もと础上，我わが们距离构造づくり出で（能のう描述超ちょう导现象ぞう的てき）理り论的目め标仍很遥远。”[24]

量子力学りょうしりきがく的てき引入

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德とく鲁德的てき经典模型もけい后きさき来らい得え到いた了りょう沃尔夫おっと冈·泡あわ利り、阿おもね诺·索さく末まつ菲及费利克かつ斯·布ぬの洛らく赫等ひとし人的じんてき补充修正しゅうせい。泡あわ利り首くび先さき意識いしき到いた自由じゆう電子でんし在ざい金屬きんぞく內部的てき行為こうい必須ひっす遵守じゅんしゅ费米-狄拉克かつ统计。基もと于这个思路ろ，他た在ざい1926年ねん發展はってん出で順じゅん磁性じせい理論りろん。泡あわ利とぎ開ひらき啟けい了りょう現代げんだい固かた態たい物理ぶつり學がく的てき發展はってん[19]:97。同年どうねん，索さく末まつ菲提出ていしゅつ的てき考こう虑到电子遵守じゅんしゅ的てき费米-狄拉克かつ统计的てき理り论比较完满地解かい决了金属きんぞく的てき热容问题。兩年りょうねん後ご，布ぬの洛らく赫利用りよう量子力学りょうしりきがく的てき原理げんり与あずか方法ほうほう來らい描述在ざい周期しゅうき性せい晶あきら格かく中ちゅう的てき电子的てき运动，說明せつめい連續れんぞく能のう帶たい的てき形成けいせい機き制せい。1931年ねん，亞あ蘭らん·威い尔逊（英えい语：Alan Herries Wilson）發表はっぴょう論文ろんぶん闡明せんめい半導體はんどうたい的てき物理ぶつり性質せいしつ：半導體はんどうたい是ぜ帶おび隙すき較為狹窄きょうさく的てき絕緣ぜつえん體たい，被ひ激發げきはつ的てき電子でんし可か以從價あたい帶たい跳とべ過か帶おび隙すき至いたり導しるべ帶たい進行しんこう導しるべ電でん。1933年ねん，索さく末まつ菲與漢かん斯·貝かい特とく對たい於金屬きんぞく量子力學りょうしりきがく理論りろん給きゅう出で權威けんい評論ひょうろん，詳細しょうさい論述ろんじゅつ了りょう整せい個こ那な時期じき的てき發展はってん。1947年ねん，约翰·巴ともえ丁ひのと、沃尔特とく·布ぬの拉ひしげ顿及威い廉かど·肖あやか克利かつとし制せい成なり了りょう首くび个基于半はん导体的てき晶あきら体からだ管かん。这项创举引发了りょう电子工程こうてい学がく的てき一いち次じ革命かくめい。[21]:366-368[4]

 
首くび个点てん接触せっしょく型がた（英えい语：point-contact transistor）晶あきら体からだ管かん的てき仿制品ひん（藏ぞう于贝尔实验室）

1879年ねん，约翰霍普金きん斯大学がく的てき埃ほこり德とく温ゆたか·霍尔做實驗じっけん實現じつげん詹姆斯·馬うま克かつ士し威たけし在ざい著作ちょさく《電磁でんじ通論つうろん》裏うら提出ていしゅつ的てき論述ろんじゅつ[25]:321-322。霍尔发现，当とう外そと磁场垂直すいちょく于导体たい中ちゅう的てき电流密度みつど时，导体会かい产生一个同时垂直于电流密度及外磁场的电场，以抵消けし外がい磁场对于导体内ない电荷载子的てき影かげ响。[26]这种源げん于导体たい中ちゅう电荷载子的てき正負せいふ電でん性せい及其它性質せいしつ的てき现象就是有名ゆうめい的てき霍尔效こう应。但ただし这一效应在当时并没有得到完满的解释，因いん为电子こ是ぜ在ざい18年ねん后きさき才ざい被ひ约瑟夫おっと·汤姆孙在ざい实验中ちゅう发现。雖然後來こうらい發展はってん出で的てき經典きょうてん理論りろん可か以解釋かいしゃく從したがえ實驗じっけん得え到いた的てき關せき於鹼金屬きんぞく與あずか某ぼう些其它金屬きんぞく的てき霍爾係數けいすう，它不能ふのう解釋かいしゃく电荷载子的てき正負せいふ電でん性せい。1929年ねん，魯道夫おっと·佩爾斯對たい於正霍爾效こう應おう給きゅう出で理論りろん解釋かいしゃく。在ざい正せい霍爾效こう應おう裏うら，電流でんりゅう載の子こ帶おび有ゆう正價せいか。佩爾斯表示ひょうじ，這是因いん為ため在ざい能のう帶たい邊あたり緣えん區域くいき的てき電子でんし，其物理ぶつり行為こうい貌似帶たい有ゆう正價せいか。隔年かくねん，列れつ夫おっと·朗ろう道どう分析ぶんせき了りょう磁场对于二维电子气体的てき影かげ响。他た提議ていぎ，在ざい恒つね定てい均ひとし匀磁场中，电子会かい在ざい垂直すいちょく于磁场的平面へいめん内ない做圆周しゅう运动,并且这种运动是ぜ简谐的てき；电子能のう量りょう是ぜ量子りょうし化か的てき，形成けいせい朗ろう道どう能のう级。這論述ろんじゅつ基礎きそ地ち解釋かいしゃく了りょう後來こうらい於1980年ねん實驗じっけん發現はつげん的てき量子りょうし霍爾效こう應おう。[27]:458-460[20]:256-260[28]

早はや在ざい公おおやけ元もと4000年ねん前まえ的てき中國ちゅうごく，物もの质的磁性じせい就已为人们所熟知じゅくち[29]:1-2。然しか而，近代きんだい的てき磁学研究けんきゅう直ちょく至いたり十じゅう九世纪法拉第及麦むぎ克かつ斯韦创立电动力学りきがく后きさき才ざい正式せいしき起おこり步ふ。相あい关的研究けんきゅう包括ほうかつ基もと于物质磁化じか过程的てき不同ふどう将はた它们区分くぶん为铁磁性せい物もの质、顺磁性せい物もの质或是ぜ抗こう磁性じせい物もの质。[30]皮かわ埃ほこり尔·居きょ里さと曾研究けんきゅう过磁場じば与あずか温度おんど的てき关系，并发现了铁磁性せい物ぶつ质相变的居きょ里さと点てん[31]。1906年ねん，皮かわ埃ほこり尔·外がい斯引入了りょう磁畴这一概念来解释铁磁性物质的主要特性[32]:9。1925年ねん，乔治·乌伦贝克與あずか塞ふさが缪尔·古德ことく斯米特とく合作がっさく发现了りょう电子自じ旋。同年どうねん，威い廉かど·楞次与あずか恩おん斯特·伊い辛からし共同きょうどう创立的てき伊い辛からし模型もけい是これ首しゅ个自微ほろ观层面めん描述物ぶつ质磁性せい的てき数学すうがく模型もけい。他た们将磁性じせい物ぶつ质看作さく是ぜ由よし周期しゅうき性せい自じ旋晶あきら格かく组成的てき，而物质的磁性じせい则是这些晶あきら格かく整体せいたい的てき效こう应。通つう过伊辛からし模型もけい，人にん们可以精确地得とく出で自じ发磁化か（英えい语：spontaneous magnetization）在ざい一维晶格中并不会发生，而只能のう产生在ざい更さら高だか维的晶あきら格かく中ちゅう。后きさき续更为深入ふかいり的てき研究けんきゅう包括ほうかつ布ぬの洛らく赫提出ていしゅつ的てき自じ旋波（英えい语：spin wave）以及路みち易えき·奈尔就反はん铁磁性せい所ところ做的研究けんきゅう等とう等とう。这些研究けんきゅう催生了りょう新しん的てき磁材料りょう以及受到广泛应用的てき磁儲存そん设备。[29]:36-38,48

现代多た体からだ物理ぶつり学がく

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圖ず為ため在ざい高溫こうおん超ちょう導體どうたい上うえ懸かか浮的てき磁鐵。現在げんざい的てき物理ぶつり學がく家か有ゆう使用しようAdS/CFT对偶來らい研究けんきゅう高溫こうおん超ちょう導しるべ現象げんしょう。[33]

二に十じゅう世せい纪三さん十じゅう年代ねんだい，索さく末まつ菲模型がた与あずか铁磁性せい物ぶつ质的自じ旋模型がた向こう物理ぶつり学がく家か展示てんじ了りょう量子力学りょうしりきがく方法ほうほう在ざい解かい决凝聚ぎょうしゅう态物质问题时的てき有效ゆうこう性せい。然しか而，那な时还有ゆう一些尚未解决的问题，其中较为突出とっしゅつ的てき是ぜ物ぶつ质超导性的てき描述与あずか近藤こんどう效こう应。[34]第だい二に次じ世界せかい大だい战后きさき，物理ぶつり学がく家か开始采さい用よう量子りょうし场论的てき一些方法来解决凝聚态物质问题。其中较为有名ゆうめい的てき事例じれい是ぜ准じゅん粒子りゅうし这一概念的がいねんてき引入，及其对于固体こたい内ない集しゅう体からだ激げき发问题的解かい决。俄にわか罗斯物理ぶつり学がく家か列れつ夫おっと·朗ろう道也みちや采さい用よう这一方法解决了低温条件下费米子间相互作用的问题。他所よそ引入的てき准じゅん粒子りゅうし现在被ひ物理ぶつり学がく家か称しょう作さく“朗ろう道どう准じゅん粒子りゅうし”。[34]朗ろう道どう还发展てん了りょう连续相しょう变的平均へいきん场论。这一理いちり论以自じ发对称しょう性せい破やぶ缺かけ来らい描述有ゆう序じょ相しょう，同どう时引入いれ序じょ参さん数すう这一概念来区分有序相。[35]1965年ねん，约翰·巴ともえ丁ひのと、利り昂のぼる·库珀与あずか约翰·施ほどこせ里さと弗どる，基もと于兩個りゃんこ自じ旋相反あいはん的てき电子彼此ひし之の間あいだ由よし於聲こえ子こ媒介ばいかい而相互そうご吸引きゅういん，因いん此形成けいせい“库珀对”这一现象，提出ていしゅつ了りょうBCS理り论，最さい终从理り论上解かい释了超ちょう导现象ぞう[36]。

 
量子りょうし霍尔效こう应：霍尔电阻率りつ在ざい不同ふどう方かた向上こうじょう的てき分量ぶんりょう各かく自作じさく为外磁场的てき函数かんすう。[37]:圖ず14

临界现象是ぜ二に十世纪六十年代的研究热点之一。这一研究方向主要是关于系统的相变以及可观测的临界行为。[38]利り奥おく·卡达诺夫、本ほん杰明·维多姆及迈克尔·费希尔提出ていしゅつ了りょう临界指数しすう及维多姆标度ど（英えい语：Widom scaling）等とう方法ほうほう。这些方法ほうほう后きさき来らい于1972年ねん由ゆかり肯尼斯·威い耳みみ逊以量子りょうし场论中ちゅう重正しげまさ化か群ぐん的てき形式けいしき进行了りょう整合せいごう。[38]

1980年ねん，克かつ劳斯·冯·克利かつとし青あお发现量子りょうし霍尔效こう应，即そく在ざい低温ていおん下か强きょう磁场中ちゅう，二维电子气的霍尔电导是ぜ一いち个基礎きそ常数じょうすう的てき整数せいすう倍ばい。這基礎きそ常數じょうすう稱たたえ為ため電導でんどう量子りょうし（英えい语：conductance quantum），e2/h；其中，e是ぜ基本きほん電荷でんか，h是ぜ普ひろし朗ろう克かつ常數じょうすう。[39]他た还发现这一现象与像杂质含量或介面性質等的系统不規則之處无关，只ただ與あずか電導でんどう量子りょうし有ゆう關せき。[37]翌年よくねん，罗伯特とく·劳夫林りん對たい於這未み曾預料りょう到いた的てき高だか精密せいみつ度ど整數せいすう結果けっか給きゅう出で理論りろん解釋かいしゃく，雖然他た並なみ未明みめい確かく指出さしで，但ただし這理論ろん意味いみ著ちょ霍爾電導でんどう可か以用一いち個こ稱たたえ為ため陈省身み數すう的てき拓つぶせ扑不变性來らい描述。[40][41]:69, 741982年ねん，霍斯特とく·施ほどこせ特とく默だま与あずか崔ちぇ琦发现了りょう分数ぶんすう量子りょうし霍尔效こう应，即そく霍尔电导是ぜ電導でんどう量子りょうし的てき有理ゆうり数すう倍ばい。分数ぶんすう量子りょうし霍爾效こう應おう與あずか整數せいすう量子りょうし霍爾效こう應おう的てき物理ぶつり機き制せい不同ふどう，後者こうしゃ可か以忽略りゃく電子でんし間あいだ的てき相互そうご作用さよう，而前者しゃ必須ひっす假定かてい電子でんし間あいだ的てき相互そうご作用さよう，需要じゅよう用よう「多た電子でんし波は函數かんすう」來らい解釋かいしゃく。隔年かくねん，劳夫林りん利用りよう变分法ほう得とく出で劳夫林はやし波なみ函数かんすう（英えい语：Laughlin wavefunction），從したがえ而对于这一效應給出理论解释，並なみ且說明せつめい這理論ろん會かい導しるべ致帶有ゆう分數ぶんすう電荷でんか的てき準じゅん粒子りゅうし。物理ぶつり學者がくしゃ稱しょう這準粒子りゅうし為ため複ふく合ごう費ひ米子よなご，並なみ且闡明せんめい，電子でんし的てき分數ぶんすう量子りょうし霍爾效こう應おう可か以詮釋しゃく為ため複ふく合ごう費ひ米子よなご的てき整數せいすう霍爾效こう應おう。分数ぶんすう量子りょうし霍尔系統けいとう展示てんじ出で的てき各種かくしゅ物理ぶつり現象げんしょう仍是目前もくぜん的てき研究けんきゅう热点之の一いち。[42][43]

由ゆかり丹に·谢赫特とく曼发现的てき准じゅん晶あきら体からだ是ぜ晶あきら体からだ学がく的てき一いち项创举。1982年ねん，谢赫特とく曼观察到一いち些金属きんぞく合金ごうきん出で现异乎寻常つね的てき衍射图谱。这些衍射图谱显示这些合金ごうきん的てき结构是ぜ有ゆう序じょ的てき，但ただし却不具ぐ备平ひら移うつり对称性せい（英えい语：translational symmetry）。在ざい准じゅん晶あきら体からだ被ひ发现后きさき，国くに际晶体からだ学がく联合会かい（英えい语：International Union of Crystallography）考こう虑到非ひ周期しゅうき性せい结构调整了りょう对于晶あきら体からだ的てき定てい义。[44]对于软物质的てき研究けんきゅう在ざい二に十世纪下半叶也取得了一些重大的进展。其中值得一いち提ひさげ的てき是ぜ保ほ罗·弗どる洛らく里さと及皮かわ埃ほこり尔-吉よし勒·德とく热纳等とう人ひと对于像ぞう聚合物ぶつ及液晶えきしょう这样的てき软物质的热力学がく平衡へいこう的てき研究けんきゅう。[45]

自じ從したがえ發現はつげん超ちょう導しるべ現象げんしょう後ご以來いらい，物理ぶつり學者がくしゃ不斷ふだん嘗試提ひさげ升ます其轉變てんぺん溫度おんど（英えい语：transition temperature）。1986年ねん，卡尔·米まい勒与あずか约翰内ない斯·贝德诺尔茨いばら发现了りょう首くび个高温こうおん超ちょう导体，轉變てんぺん溫度おんど為ため35 K温度おんど。后きさき来らい物理ぶつり学がく家か发现它是强つよ相あい关材料りょう的てき一いち种[46]。高温こうおん超ちょう导体的てき发现引起了りょう物理ぶつり学界がっかい对于强きょう相しょう关材料りょう的てき兴趣[47]。在ざい这种材料ざいりょう中ちゅう，电子间的相互そうご作用さよう对于材料ざいりょう的てき特性とくせい有ゆう很大的てき影かげ响[46]。但ただし目前もくぜん，物理ぶつり学がく家か仍不能ふのう从理论上得え到いた对于高温こうおん超ちょう导体性せい质完善ぜん的てき解かい释，而强相しょう关材料りょう也将在ざい一段时期里会是研究热点之一。

2012年ねん，一いち些研究けんきゅう者しゃ发现六ろく硼化钐可能かのう是ぜ一いち种拓つぶせ扑绝缘体[48]。其所具有ぐゆう的てき一些性质与早前对于拓扑绝缘体的理论预言相吻合[49]。此前人じん们已经知道どう六硼化钐是一种近藤こんどう绝缘体たい（英えい语：Kondo insulator），即そく强きょう相しょう关电子こ材料ざいりょう。如果其内部ぶ存在そんざい拓ひらけ扑界面めん态的话，那な么它就会是ぜ一种具有强电子相关性的拓扑绝缘体。

凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく目前もくぜん的てき研究けんきゅう焦点しょうてん包括ほうかつ强きょう相しょう关材料りょう，量子りょうし相しょう变以及量子りょうし场论在ざい凝聚ぎょうしゅう态系统中的てき应用。目前もくぜん所要しょよう解かい决的问题包括ほうかつ高温こうおん超ちょう导性、拓つぶせ扑有序じょ以及石墨せきぼく烯与あずか碳纳米まい管かん这样的てき新型しんがた材料ざいりょう的てき理り论描述じゅつ。[50]

理り论研究けんきゅう

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理り论凝聚态物理ぶつり学がく旨むね在ざい通どおり过建立こんりゅう理り论模型がた来らい使つかい人じん们理解物ほどきもの质状态特性せい。这包括ほうかつ建立こんりゅう固体こたい的てき电子模型もけい，例れい如德とく鲁德模型もけい、能のう带结构模型もけい以及密度みつど泛函理り论。理り论凝聚态物理ぶつり学がく研究けんきゅう者しゃ还发展てん了りょう相あい变的てき理り论模型がた，例れい如金きむ兹堡－朗ろう道方みちかた程ほど、临界指数しすう以及量子りょうし场论及重正しげまさ化か群ぐん的てき数学すうがく技巧ぎこう的てき应用。现代的てき理り论研究けんきゅう还包括ほうかつ电子结构的てき数かず值计算さん以及使用しよう数すう学理がくり论来理解りかい高温こうおん超ちょう导、拓つぶせ扑相（英えい语：topological phase）以及规范对称性せい这样的てき现象。

演えんじ生せい

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主しゅ条目じょうもく：涌现

演えんじ生せい是ぜ理り论凝聚态物理ぶつり学がく中ちゅう一いち个重要じゅうよう的てき概念がいねん。它是指ゆび粒子りゅうし在ざい生成せいせい复合体がったい时物理ぶつり行ぎょう为所发生的てき剧烈变化。比ひ如人们尽管かん对于单一电子及晶格的微观性质已经有了充分的认识，但ただし对由这些单一客体かくたい组成的てき高温こうおん超ちょう导体所しょ顯示けんじ出で的てき一系列现象却并不能给出较好的解释。湧ゆう現げん與あずか還かえ原はら是ただし兩りょう種たね完全かんぜん對立たいりつ的てき概念がいねん。根據こんきょ還かえ原論げんろん，只ただ要よう能のう找到主導しゅどう萬まん物的ぶってき大だい自然しぜん定律ていりつ，則のり可知かち道みち宇宙うちゅう的てき奧秘おうひ。[51][36]

近きん期き，物理ぶつり學者がくしゃ發現はつげん，在ざい某ぼう些凝聚ぎょうしゅう體たい物理ぶつり學がく案あん例れい裏うら，集しゅう體からだ激發げきはつ的てき物理ぶつり行為こうい貌似真空しんくう裏うら的てき光子こうし、電子でんし、膠にかわ子こ與あずか夸克。這意味あじ著ちょ這些基礎きそ粒子りゅうし源げん自じ於同樣どうよう的てき機き制せい，即そく在ざい真空しんくう裏うら的てき弦つる網もう凝聚ぎょうしゅう（string-net condensation）。從したがえ這機制せい產さん生せい的てき物理ぶつり行為こうい是ぜ一いち種しゅ演えんじ生なま现象[52]。演えんじ生なま特性とくせい还可能かのう发生在ざい材料ざいりょう界面かいめん，比ひ如铝酸镧-钛酸锶界面めん（英えい语：Lanthanum aluminate-strontium titanate interface），假設かせつ將はた铝酸镧與钛酸锶這兩りょう塊かたまり非ひ磁绝缘体連接れんせつ在ざい一起かずき，則のり會かい令れい人じん茫然ぼうぜん費ひ解かい地ち出現しゅつげん导电性せい[53]、超ちょう导性[54]及铁磁性じせい[55]。

固体こたい电子理り论

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主しゅ条目じょうもく：能のう带结构

物もの质的金属きんぞく态历来らい是ぜ固体こたい性せい质研究けんきゅう的てき一个重要的组成部分。德とく鲁德模型もけい是ぜ對たい於金属きんぞく的てき第だい一个理论描述。这一模型もけい认为：移動いどう於金属きんぞく內部的てき電子でんし，其物理ぶつり行為こうい就好像ぞう理想りそう气体。德とく鲁德模型もけい可か以解释维德曼–夫おっと兰兹定理ていり，即そく各種かくしゅ金屬きんぞく的てき熱ねつ導しるべ率りつ與あずか電導でんどう率りつ的てき比率ひりつ跟溫度おんど呈てい正せい比ひ，但ただし是ぜ，它對於金屬きんぞく比熱ひねつ給きゅう出自しゅつじ相しょう矛盾むじゅん的てき结论无法解かい释。这一经典模型后来由索末菲通过引入费米-狄拉克かつ统计进行了りょう改あらため进，得とく到いた了りょう半はん經典きょうてん的てき自由じゆう電子でんし模型もけい。这一模型能夠更精準地解釋维德曼–夫おっと兰兹定理ていり，也能夠粗略りゃく解答かいとう金屬きんぞく比熱ひねつ問題もんだい，但ただし是ぜ它依然しか無法むほう解釋かいしゃく為ため什麼いんも自由じゆう電子でんし的てき假設かせつ能のう够適用てきよう於金屬きんぞく這一基礎きそ問題もんだい。[19]:157-158另一方面ほうめん，马克斯·冯·劳厄与あずか保ほ罗·克かつ尼あま平ひらた（德とく语：Paul Knipping）等とう人ひと早はや在ざい1912年ねん就对金属きんぞく的てき结构进行了りょう研究けんきゅう。他た們通过观察到晶あきら体からだ的てきX射い线衍射しゃ图样總そう結ゆい出で：金属きんぞく的てき周期しゅうき型がた结构来らい源げん于其中ちゅう的てき原子げんし构成的てき晶あきら格かく。[19]:48[56]瑞みず士し物理ぶつり学がく家か布ぬの洛らく赫將量子力學りょうしりきがく理論りろん應用おうよう於金屬きんぞく，又また將はた金屬きんぞく晶あきら格かく近似きんじ為ため周期しゅうき势场，從したがえ而得出で了りょう周期しゅうき势场中ちゅう薛定谔方程ほど的てき解かい，即そく布ぬの洛らく赫波，是ぜ由よし与あずか周期しゅうき势场具有ぐゆう一致周期的周期函数乘上自由電子的波なみ函數かんすう后きさき得え到いた，這意味あじ著ちょ電子でんし可か以自由じゆう地ち移動いどう於晶格かく。从这点てん上じょう，他た獲得かくとく很多與あずか實驗じっけん結果けっか相しょう符合ふごう的てき重要じゅうよう結果けっか，因いん此奠定てい了りょう金屬きんぞく的てき量子力學りょうしりきがく理論りろん基礎きそ。[19]:107-110

通つう过解析かいせき多た体系たいけい统的波は函数かんすう来らい计算金属きんぞく的てき电子结构通常つうじょう是ぜ一件非常困难的工作，因いん此必需ひつじゅ使用しよう近似きんじ技術ぎじゅつ來らい獲得かくとく有意義ゆういぎ的てき理り论预测[57]。卢埃林りん·托たく马斯（英えい语：Llewellyn Thomas）与あずか恩おん里さと科か·费米在ざい二に十じゅう世せい纪二に十じゅう年代ねんだい提出ていしゅつ托たく马斯-费米模型もけい（英えい语：Thomas–Fermi model），其通过将定てい域いき电子密度みつど看み作づく变分参さん量りょう来らい估算系統けいとう的てき能のう量りょう與あずか電子でんし密度みつど。由よし於托马斯-费米模型もけい並なみ沒ぼつ有ゆう將はた「交换对称能のう量りょう」與あずか「電子でんし-電子でんし相關そうかん能のう量りょう」納入のうにゅう考量こうりょう，它無法ほう預あずか測はか由よし分子ぶんし與あずか固體こたい的てき穩定存在そんざい。二に十じゅう世せい纪三さん十じゅう年代ねんだい，道みち格かく拉ひしげ斯·哈特里さと、弗どる拉ひしげ基もと米まい尔·福ぶく克かつ及约翰·斯莱特とく（英えい语：John C. Slater）对托马斯-费米模型もけい加か以改进，提出ていしゅつ了りょう哈特里さと－福ぶく克かつ方かた程ほど，其特別べつ考こう虑到电子波は函数かんすう间的交换对称性せい。通常つうじょう而言，哈特里さと－福ぶく克かつ方かた程ほど很難使用しよう，只ただ有ゆう對たい於自由じゆう電子でんし案あん例れい，可か以獲得かくとく完全かんぜん解析かいせき解かい[58]:330-337。在ざい1964年ねん至いたり1965年ねん之の間あいだ，沃尔特とく·科か恩おん、皮かわ埃ほこり尔·奥おく昂のぼる贝格和わ沈吕九きゅう提出ていしゅつ了りょう兩りょう篇へん關せき於密度みつど泛函理り论的まと開ひらき創そう性せい論文ろんぶん，對たい於金属きんぞく的てき塊かたまり體からだ性せい质及界面かいめん性せい质給出で较为精せい准じゅん的てき描述。密度みつど泛函理り论自二に十世纪七十年代就已广泛地应用在固体的能带结构计算。[57]

对称性せい破やぶ缺かけ

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主しゅ条目じょうもく：对称性せい破やぶ缺かけ

物もの质的一些特定状态会表现出对称性破缺，不ふ遵守じゅんしゅ具有ぐゆう对称性せい的まと相しょう关物理ぶつり定律ていりつ。例れい如晶体からだ物ぶつ质不具ぐ备连续平ひら移うつり对称性せい（英えい语：translational symmetry），铁磁性せい物ぶつ质不具ぐ备旋转对称性せい，而处于基态的BCS超ちょう导体不具ふぐ备U(1)旋转对称性せい。[59][60]

依よ据すえ量子りょうし场论中ちゅう的てき戈ほこ德とく斯通定理ていり，在ざい连续对称性せい破やぶ缺かけ的てき系けい统中会かい存在そんざい戈ほこ德とく斯通玻色子こ这种能のう量りょう无限小しょう的てき激げき发。例れい如，晶あきら体たい中ちゅう会かい存在そんざい用よう来らい表おもて述じゅつ量子りょうし化か晶あきら格かく振ふ动的聲こえ子こ。[61]

相あい变

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主しゅ条目じょうもく：相あい变

临界现象与あずか相あい变是现代凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく的てき一个重要的研究课题[62]:75ff。临界现象是ぜ物質ぶっしつ在ざい臨界りんかい點てん附近ふきん所しょ展示てんじ出で的てき特別とくべつ現象げんしょう。相あい变是指ゆび由よし于温度おんど这样的てき外そと参さん数すう的てき变化导致物体ぶったい的てき相しょう发生的てき变化。量子りょうし相しょう变是ぜ指ゆび在ざい絕對温度ぜったいおんど为零时，由ゆかり於非溫度おんど外がい參さん數すう的てき變化へんか而發生はっせい的てき相變あいかわ。在ざい這裡，系けい统的相しょう是ぜ指ゆび其哈密顿量所ところ容ひろし許もと的てき各個かっこ不同ふどう基もと态。正せい在ざい发生連續れんぞく相しょう变的系けい统会出で现临界かい行ぎょう为，導しるべ致相あい关长度ど（英えい语：correlation length）、相關そうかん時間じかん（英えい语：correlation time）、热容及磁化じか率りつ等ひとし等とう性質せいしつ会かい因いん此發散はっさん。[63]在ざい平均へいきん场论中なか，连续相しょう变可以使用しよう金きむ兹堡-朗ろう道方みちかた程ほど进行描述[64]:8-11。然しか而一些重要的相变，比ひ如莫特绝缘体たい与あずか超ちょう流体りゅうたい间的相しょう变，并不遵守じゅんしゅ金きん兹堡-朗ろう道理どうり论。[65]强つよ相あい关系统的相しょう变是目前もくぜん的てき研究けんきゅう热点之の一いち[66]。

实验研究けんきゅう

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实验凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく旨むね在ざい使用しよう实验探さがせ针来去さ发现物ぶつ质的新しん特性とくせい。实验中ちゅう使用しよう到いた的てき探さがせ针包括ほうかつ电磁学がく现象，测量系けい统的响应函数かんすう、输运特性とくせい以及温度おんど等とう等とう。[67]目前もくぜん受到广泛应用的てき实验手段しゅだん包括ほうかつ利用りようX射い线、红外线以及中子なかご束たば（英えい语：inelastic neutron scattering）这样的てき探さがせ针得到いた的てき图谱，与あずか研究けんきゅう物ぶつ质热容这样的てき热响应以及系统的热传导情じょう况等等とう。

散ち射い

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一いち种蛋白たんぱく质晶あきら体からだ的てきX射い线衍射しゃ图样
主しゅ条目じょうもく：散ち射い

一些凝聚态实验使用像X射い线、可か见光及中子なかご的てき散ち射い來らい探測たんそく物ぶつ质组分ぶん。具体ぐたい用よう来らい散ち射的しゃてき探さがせ针取决于研究けんきゅう涉わたる及到的てき能のう量りょう大小だいしょう。可か见光的てき能のう量りょう在ざい1 eV的てき数量すうりょう级，可か以被用よう来らい探さがせ测物质的介かい电常数すう及折おり射しゃ率りつ等とう性せい质。X射い线的能のう量りょう在ざい10 keV的てき数量すうりょう级，可か以用作さく原子げんし尺度しゃくど的てき探さがせ针，探さがせ测电子こ密度みつど的てき变化。[68]:33-34

中子なかご也可以用作さく原子げんし尺度しゃくど的てき探さがせ针，在ざい卢瑟福ぶく散ち射い及研究けんきゅう电子自じ旋及磁性じせい质的实验中ちゅう均ひとし有ゆう应用。莫特散ち射い（英えい语：Mott scattering）中ちゅう使用しよう到いた的てき探さがせ针为电子束たば。[68]:33-34[69]:39-43由よし于正负电子こ会かい发生湮灭，正せい电子因いん而可以被用よう来らい间接探さがせ测定域いき电子密度みつど[70]。激げき光こう光こう谱学技術ぎじゅつ可か以用来らい研究けんきゅう物質ぶっしつ的てき微ほろ觀かん性質せいしつ，比ひ如使用しよう非ひ线性光こう谱学技術ぎじゅつ來らい研究けんきゅう介かい质的禁きん线。[62]:258-259

外そと磁场

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在ざい实验凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく领域，外そと磁场是ぜ一种可以影响到材料系统状态、相あい变及一些属性的热力学变量[71]。核かく磁共振きょうしん利用りよう外がい磁场來らい找出个别电子的てき共振きょうしん模も式しき，从而獲得かくとく原子げんし、分子ぶんし及其与邻域化学かがく键信しん息いき。增強ぞうきょう外がい磁場じば可か以提升ます核かく磁共振きょうしん实验測量そくりょう數すう據よりどころ品質ひんしつ。核かく磁共振きょうしん实验所しょ使用しよう的てき強きょう磁場じば已やめ可か達たち60 T[72]:69[73]。量子りょうし振ふ荡（英えい语：Quantum oscillations (experimental technique)）是ぜ另一种利用强磁场探测物质费米面めん等とう性せい质的实验手段しゅだん[74]。關せき於一些理論預測的效應，例れい如，量子りょうし磁電效こう應おう（英えい语：quantized magnetoelectric effect）、鏡かがみ像ぞう磁單極きょく子こ、半はん整數せいすう量子りょうし霍爾效こう應おう，它們的てき實驗じっけん驗けん證しょう都と需要じゅよう用よう到いた強つよ磁場じば。[72]:57

低温ていおん原子げんし气体

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在ざい极低温ていおん的てき铷原子げんし气体中ちゅう首くび次じ观测到的てき玻色-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅう。蓝色及白色しょく区域くいき表示ひょうじ密度みつど较高。
主しゅ条目じょうもく：光ひかり晶あきら格かく

利用りよう光こう晶あきら格かく俘获超ちょう冷ひや原子げんし是ぜ一种凝聚态物理学及原子げんし-分子ぶんし-光物ひかりもの理学りがく领域常用じょうよう的てき一种实验技术。在ざい这项技わざ术中，激げき光こう形成けいせい的てき干涉かんしょう图谱成なり為ため超ちょう低温ていおん下か置おけ放ひ原子げんし或ある分子ぶんし的てき“晶あきら格かく”。光ひかり晶あきら格かく中ちゅう的てき冷ひや原子げんし常つね被ひ用もちい来らい模も拟不ふ稳定磁体这样的てき复杂系けい统[75]。它们可か被ひ用もちい來らい构建已やめ经预设参数すう的てき一いち维、二に维及三さん维赫巴德とく模型もけい。這構建たて成しげる的てき模型もけい是ぜ研究けんきゅう反はん鐵てつ磁与あずか量子りょうし自じ旋液体えきたい（英えい语：spin liquid）有ゆう序じょ性せい相しょう变的利器りき[76]。

1995年ねん，科学かがく家か将はた铷原子げんし气体的てき温度おんど降くだ至いたり170 nK，从实验上实现了りょう玻色-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅう。这种状じょう态是由よし萨特延德えんとく拉ひしげ·纳特·玻色与あずか阿おもね尔伯特とく·爱因斯坦提出ていしゅつ的てき。在ざい这一状じょう态中，大量たいりょう的てき原子げんし占うらない据すえ单一的てき量子りょうし态。[77]這一成果促使光晶格技術得到實際用途，因いん為ため光こう晶あきら格かく可か以很容易ようい地ち建立こんりゅう於玻色しょく-爱因斯坦凝聚ぎょうしゅう內部[76]。

应用

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利用りよう计算机つくえ模も拟的由ゆかり富とみ勒烯分子ぶんし构成的てき“纳米齿轮”。科学かがく家か期き望もち着ぎ分子ぶんし尺度しゃくど的てき机つくえ器き能のう随ずい着ぎ纳米技わざ术的发展而得以实现。

一いち些日常にちじょう生活せいかつ中ちゅう常つね见的设备正せい是ぜ基もと于凝聚态物理ぶつり学がく的てき研究けんきゅう成果せいか，比ひ如半はん导体晶あきら体からだ管かん[4]及激げき光こう器き等ひとし等ひとし[78]。纳米技わざ术涉わたる及到的てき一些现象也在凝聚态物理学的研究范畴内[79]。像ぞう扫描隧道すいどう显微镜这样的てき设备已やめ经被用よう来らい控ひかえ制せい像ぞう纳米光こう刻こく（英えい语：Nanolithography）这样的てき纳米尺度しゃくど过程[50]。

一些凝聚态系统具有实现量子りょうし计算的てき应用前景ぜんけい。在ざい量子りょうし計算けいさん裏うら，信しん息いき是ぜ由ゆかり量子りょうし比ひ特とく來らい代表だいひょう。量子りょうし比ひ特とく可能かのう會かい在ざい計算けいさん完成かんせい之の前ぜん出現しゅつげん量子りょうし退すさ相あい干ひ，這是實現じつげん量子りょうし計算けいさん的てき嚴重げんじゅう問題もんだい。超ちょう導しるべ約やく瑟夫森もり結ゆい量子りょうし比ひ特とく、應用おうよう磁性じせい物質ぶっしつ的てき自じ旋定てい向むこう的てき自じ旋電子でんし學がく量子りょうし比ひ特とく、非ひ阿おもね貝かい爾なんじ任意にんい子こ的てき拓つぶせ扑量子りょうし比ひ特とく，這些凝聚ぎょうしゅう態たい物理ぶつり學がく方法ほうほう或ある許もと能のう夠解決かいけつ量子りょうし退すさ相あい干ひ問題もんだい。[50]

生物せいぶつ物理ぶつり学がく领域也常常つね运用到いた凝聚ぎょうしゅう态物理学りがく的てき研究けんきゅう结果，例れい如在医学いがく诊断中ちゅう受到广泛应用的てき磁共振きょうしん成なり像ぞう技わざ术。[50]

参まいり见

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注ちゅう释

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  1. ^ 目前もくぜん人じん们已经实现了氮气和わ氢气的てき液化えきか，但ただし一般的液氮和液氢并不具有金属性。物理ぶつり学がく家か尤ゆう金きん·维格纳与あずか希まれ拉ひしげ德とく·亨とおる廷顿（英えい语：Hillard Bell Huntington）在ざい1935年ねん预言金属きんぞく态的氢会かい在ざい25 GPa这样的てき高だか压下存在そんざい。但ただし目前もくぜん尚ひさし未み有ゆう金属きんぞく氢的实验观测结果[13]

参考さんこう文献ぶんけん

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  1. ^ Taylor, Philip L. A Quantum Approach to Condensed Matter Physics. Cambridge University Press. 2002. ISBN 0-521-77103-X （英えい语）. 
  2. ^ Condensed Matter Physics Jobs: Careers in Condensed Matter Physics. Physics Today Jobs. [2010-11-01]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2009-03-27） （英えい语）. 
  3. ^ History of Condensed Matter Physics. American Physical Society. [2012-03-27]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2011-09-12） （英えい语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Cohen, Marvin L. Essay: Fifty Years of Condensed Matter Physics. Physical Review Letters. 2008, 101 (25) [2012-03-31]. Bibcode:2008PhRvL.101y0001C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.250001. （原始げんし内容ないよう存そん档于2013-01-31） （英えい语）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Kohn, W. An essay on condensed matter physics in the twentieth century (PDF). Reviews of Modern Physics. 1999, 71 (2): S59 [2012-03-27]. Bibcode:1999RvMPS..71...59K. doi:10.1103/RevModPhys.71.S59. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2013-08-25） （英えい语）. 
  6. ^ Philip Anderson. Department of Physics. Princeton University. [2012-03-27]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2011-10-08） （英えい语）. 
  7. ^ More and Different. World Scientific Newsletter. 2011-11, 33: 2 [2016-01-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2012-05-22） （英えい语）. 
  8. ^ Physics of Condensed Matter. Google Books. [2015-04-20]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-09-03） （英えい语）.  |volume=被ひ忽ゆるがせ略りゃく (帮助)
  9. ^ Martin, Joseph D. What's in a Name Change? Solid State Physics, Condensed Matter Physics, and Materials Science. Physics in Perspective. 2015, 17 (1) [2015-04-20]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2019-05-02） （英えい语）. 
  10. ^ Frenkel, J. Kinetic Theory of Liquids. Oxford University Press. 1947: V （英えい语）. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 Goodstein, D.; Goodstein, J. Richard Feynman and the History of Superconductivity (PDF). Physics in Perspective. 2000, 2 (1): 30 [2015-04-07]. Bibcode:2000PhP.....2...30G. doi:10.1007/s000160050035. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2015-11-17） （英えい语）. 
  12. ^ Davy, John (ed.). The collected works of Sir Humphry Davy: Vol. II. Smith Elder & Co., Cornhill. 1839 [2016-01-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  13. ^ Silvera, Isaac F.; Cole, John W. Metallic Hydrogen: The Most Powerful Rocket Fuel Yet to Exist. Journal of Physics. 2010, 215: 012194. Bibcode:2010JPhCS.215a2194S. doi:10.1088/1742-6596/215/1/012194 （英えい语）. 
  14. ^ Rowlinson, J. S. Thomas Andrews and the Critical Point. Nature. 1969, 224 (8): 541. Bibcode:1969Natur.224..541R. doi:10.1038/224541a0 （英えい语）. 
  15. ^ Atkins, Peter; de Paula, Julio. Elements of Physical Chemistry. Oxford University Press. 2009: 35-38. ISBN 978-1-4292-1813-9 （英えい语）. 
  16. ^ Mendelssohn, K. Dewar at the Royal Institution. Contemporary Physics. 1966, 7 (5): 331–342. doi:10.1080/00107516608204377 （英えい语）. 
  17. ^ Heike Kamerlingh Onnes - Biographical. Nobelprize.org. [2016-01-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-09-24） （英えい语）. 
  18. ^ Kittel, Charles. Introduction to Solid State Physics. John Wiley & Sons. 1996. ISBN 0-471-11181-3 （英えい语）. 
  19. ^ 19.0 19.1 19.2 19.3 19.4 Hoddeson, Lillian. Out of the Crystal Maze: Chapters from The History of Solid State Physics. Oxford University Press. 1992 [2016-01-14]. ISBN 9780195053296. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  20. ^ 20.0 20.1 黄き昆こん; 韩汝琦. 固体こたい物理ぶつり学がく. 高等こうとう教育きょういく出版しゅっぱん社しゃ. 1988. ISBN 978-7-04-001025-1 （中ちゅう文ぶん（中国ちゅうごく大だい陆））. 
  21. ^ 21.0 21.1 Kragh, Helge. Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century Reprint. Princeton University Press. 2002. ISBN 978-0691095523 （英えい语）. 
  22. ^ van Delft, Dirk; Kes, Peter. The discovery of superconductivity (PDF). Physics Today. 2010-09, 63 (9): 38 [2015-04-07]. Bibcode:2010PhT....63i..38V. doi:10.1063/1.3490499. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2011-07-18） （英えい语）. 
  23. ^ Slichter, Charles. Introduction to the History of Superconductivity. Moments of Discovery. American Institute of Physics. [2012-06-13]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2012-05-15） （英えい语）. 
  24. ^ Schmalian, Joerg. Failed theories of superconductivity. Modern Physics Letters B. 2010, 24 (27): 2679. Bibcode:2010MPLB...24.2679S. arXiv:1008.0447  . doi:10.1142/S0217984910025280 （英えい语）. 
  25. ^ Whittaker, E. T. A history of the theories of aether and electricity. Vol 1. London: Nelson. 1951 （英えい语）. 
  26. ^ Hall, Edwin. On a New Action of the Magnet on Electric Currents. American Journal of Mathematics. 1879, 2 (3): 287–92 [2008-02-28]. JSTOR 2369245. doi:10.2307/2369245. （原始げんし内容ないよう存そん档于2007-02-08） （英えい语）. 
  27. ^ Landau, L. D.; Lifshitz, E. M. Quantum Mechanics: Nonrelativistic Theory. Pergamon Press. 1977. ISBN 0750635398 （英えい语）. 
  28. ^ Lindley, David. Focus: Landmarks—Accidental Discovery Leads to Calibration Standard. APS Physics. 2015-05-15 [2016-01-09]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-09-07） （英えい语）. 
  29. ^ 29.0 29.1 Mattis, Daniel. The Theory of Magnetism Made Simple. World Scientific. 2006. ISBN 9812386718 （英えい语）. 
  30. ^ Chatterjee, Sabyasachi. Heisenberg and Ferromagnetism. Resonance. 2004-08, 9 (8): 57 [2016-01-21]. doi:10.1007/BF02837578. （原始げんし内容ないよう存そん档于2019-12-26） （英えい语）. 
  31. ^ Pierre Curie - Biography. Nobelprize.org. The Nobel Foundation 1903. [2013-03-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2016-01-18） （英えい语）. 
  32. ^ Visintin, Augusto. Differential Models of Hysteresis. Springer. 1994 [2016-01-14]. ISBN 3540547932. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  33. ^ Merali, Zeeya. Collaborative physics: string theory finds a bench mate. Nature. 2011, 478 (7369): 302–304. Bibcode:2011Natur.478..302M. PMID 22012369. doi:10.1038/478302a （英えい语）. 
  34. ^ 34.0 34.1 Coleman, Piers. Many-Body Physics: Unfinished Revolution. Annales Henri Poincaré. 2003, 4 (2): 559. Bibcode:2003AnHP....4..559C. arXiv:cond-mat/0307004v2  . doi:10.1007/s00023-003-0943-9 （英えい语）. 
  35. ^ Kadanoff, Leo, P. Phases of Matter and Phase Transitions; From Mean Field Theory to Critical Phenomena (PDF). The University of Chicago. 2009 [2016-01-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-12-31） （英えい语）. 
  36. ^ 36.0 36.1 Coleman, Piers. Introduction to Many Body Physics (PDF). Rutgers University. 2011 [2016-01-14]. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2010-01-19） （英えい语）. 
  37. ^ 37.0 37.1 von Klitzing, Klaus. THE QUANTIZED HALL EFFECT (PDF). Nobelprize.org. 9 Dec 1985 [2016-02-17]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2016-03-03）. 
  38. ^ 38.0 38.1 Fisher, Michael E. Renormalization group theory: Its basis and formulation in statistical physics. Reviews of Modern Physics. 1998, 70 (2): 653 [2014-04-07]. Bibcode:1998RvMP...70..653F. doi:10.1103/RevModPhys.70.653 （英えい语）. 
  39. ^ Von Klitzing, K. 25 Years of Quantum Hall Effect (QHE) A Personal View on the Discovery, Physics and Applications of this Quantum Effect. The Quantum Hall Effect (PDF). Basel: Birkhäuser Verlag. 2005: 1-21 [2016-01-10]. ISBN 978-3-7643-7300-9. doi:10.1007/3-7643-7393-8_1. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2015-07-12） （英えい语）. 
  40. ^ Avron, Joseph E.; Osadchy, Daniel; Seiler, Ruedi. A Topological Look at the Quantum Hall Effect. Physics Today. 2003, 56 (8): 38. Bibcode:2003PhT....56h..38A. doi:10.1063/1.1611351 （英えい语）. 
  41. ^ David J Thouless. Topological Quantum Numbers in Nonrelativistic Physics. World Scientific. 12 March 1998. ISBN 978-981-4498-03-6. 
  42. ^ Nobel Focus: Current for a Small Charge, APS physics, 16 Oct 1998, （原始げんし内容ないよう存そん档于2016-02-13） 
  43. ^ Jain, Jainendra. The Composite Fermion: A Quantum Particle and Its Quantum Fluids. Physics Today. April 2000, 53 (4): 39. doi:10.1063/1.883035. The fractional quantum Hall effect for electrons is thus interpreted as an integral quantum Hall effect of composite fermions 
  44. ^ Gerlin, Andrea. Tecnion’s Shechtman Wins Nobel in Chemistry for Quasicrystals Discovery. Bloomberg. 2011-10-05 [2016-01-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2011-10-07） （英えい语）. 
  45. ^ Cates, M. E. Soft Condensed Matter (Materia Condensata Soffice): 11650. 2004. Bibcode:2004cond.mat.11650C. arXiv:cond-mat/0411650v1   （英えい语）. 
  46. ^ 46.0 46.1 Quintanilla, Jorge; Hooley, Chris. The strong-correlations puzzle (PDF). Physics World. 2009-06 [2015-06-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2012-09-06） （英えい语）. 
  47. ^ Bouvier, Jacqueline; Bok, Julien. Electron–Phonon Interaction in the High-TC Cuprates in the Framework of the Van Hove Scenario. Advances in Condensed Matter Physics. 2010, 2010: 472636. doi:10.1155/2010/472636 （英えい语）. 
  48. ^ Eugenie Samuel Reich. Hopes surface for exotic insulator. Nature. [2016-01-09]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-10-15） （英えい语）. 
  49. ^ Dzero, V.; K. Sun; V. Galitski; P. Coleman. Topological Kondo Insulators. Physical Review Letters. 2009, 104 (10): 106408 [2013-01-06]. Bibcode:2010PhRvL.104j6408D. arXiv:0912.3750  . doi:10.1103/PhysRevLett.104.106408 （英えい语）. 
  50. ^ 50.0 50.1 50.2 50.3 Yeh, Nai-Chang. A Perspective of Frontiers in Modern Condensed Matter Physics (PDF). AAPPS Bulletin. 2008, 18 (2) [2012-03-31]. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  51. ^ Understanding Emergence. National Science Foundation. [2012-03-30]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2010-05-28） （英えい语）. 
  52. ^ Levin, Michael; Wen, Xiao-Gang. Colloquium: Photons and electrons as emergent phenomena. Reviews of Modern Physics. 2005, 77 (3): 871. Bibcode:2005RvMP...77..871L. arXiv:cond-mat/0407140  . doi:10.1103/RevModPhys.77.871 （英えい语）. 
  53. ^ Ohtomo, A.; Hwang. A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface. Nature. 29 Jan 2004, 427 (6973): 423–426. Bibcode:2004Natur.427..423O. doi:10.1038/nature02308 （英えい语）. 
  54. ^ Gariglio, S.; Reyren, N.; Caviglia, A. D.; Triscone, J.-M. Superconductivity at the LaAlO3/SrTiO3 interface. Journal of Physics: Condensed Matter. 31 March 2009, 21 (16): 164213. Bibcode:2009JPCM...21p4213G. doi:10.1088/0953-8984/21/16/164213 （英えい语）. 
  55. ^ Bert, Julie A.; Kalisky, Bell; Kim, Hikita; Hwang, Moler. Direct imaging of the coexistence of ferromagnetism and superconductivity at the LaAlO3/SrTiO3 interface. Nature Physics. 4 September 2011, 7 (10): 767–771. Bibcode:2011NatPh...7..767B. arXiv:1108.3150  . doi:10.1038/nphys2079 （英えい语）. 
  56. ^ Eckert, Michael. Disputed discovery: the beginnings of X-ray diffraction in crystals in 1912 and its repercussions. Acta Crystallographica A. 2011, 68 (1): 30 [2016-01-14]. Bibcode:2012AcCrA..68...30E. doi:10.1107/S0108767311039985. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  57. ^ 57.0 57.1 Perdew, J. P.; Ruzsinszky, A. Fourteen Easy Lessons in Density Functional Theory (PDF). International Journal of Quantum Chemistry. 2010, 110 (15): 2801–2807 [2012-05-13]. doi:10.1002/qua.22829. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-12-31） （英えい语）. 
  58. ^ Ashcroft, N. W.; Mermin, N. D. Solid state physics. Saunders College. 1976. ISBN 978-0-03-049346-1 （英えい语）. 
  59. ^ Nambu, Y. Spontaneous Symmetry Breaking in Particle Physics: a Case of Cross Fertilization. Nobelprize.org. 2008 [2016-01-27]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-09-22） （英えい语）. 
  60. ^ Greiter, M. Is electromagnetic gauge invariance spontaneously violated in superconductors? (PDF). Annals of Physics. 2005, 319 (1): 217–249 [2016-01-27]. doi:10.1016/j.aop.2005.03.008. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2018-10-07） （英えい语）. 
  61. ^ Leutwyler, H. Phonons as Goldstone bosons. ArXiv. 1996: 9466. Bibcode:1996hep.ph....9466L. arXiv:hep-ph/9609466v1   （英えい语）. 
  62. ^ 62.0 62.1 Condensed Matter Physics, Physics Through the 1990s. National Research Council. 1986. ISBN 0-309-03577-5 （英えい语）. 
  63. ^ Vojta, M. Quantum phase transitions (PDF). Reports on Progress in Physics. 2003, 66 (12): 2069 [2016-01-30]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2018-10-07） （英えい语）. 
  64. ^ Malcolm F. Collins Professor of Physics McMaster University. Magnetic Critical Scattering. USA: Oxford University Press. 1989. ISBN 978-0-19-536440-8 （英えい语）. 
  65. ^ Balents, Leon; Bartosch, Lorenz; Burkov, Anton; Sachdev, Subir and Sengupta, Krishnendu. Competing Orders and Non-Landau–Ginzburg–Wilson Criticality in (Bose) Mott Transitions. Progress of Theoretical Physics. 2005,. Supplement (160): 314. Bibcode:2005PThPS.160..314B. arXiv:cond-mat/0504692  . doi:10.1143/PTPS.160.314 （英えい语）. 
  66. ^ Sachdev, Subir; Yin, Xi. Quantum phase transitions beyond the Landau–Ginzburg paradigm and supersymmetry. Annals of Physics. 2010, 325 (1): 2. Bibcode:2010AnPhy.325....2S. arXiv:0808.0191v2  . doi:10.1016/j.aop.2009.08.003 （英えい语）. 
  67. ^ Richardson, Robert C. Experimental Techniques in Condensed Matter Physics at Low Temperatures. Addison-Wesley. 1988. ISBN 0-201-15002-6 （英えい语）. 
  68. ^ 68.0 68.1 Chaikin, P. M.; Lubensky, T. C. Principles of condensed matter physics. Cambridge University Press. 1995. ISBN 0-521-43224-3 （英えい语）. 
  69. ^ Zhang, W. Photoemission Spectroscopy on High Temperature Superconductor: A Study of Bi2Sr2CaCu2O8 by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission. Springer Science & Business Media. 2012-08-22. ISBN 978-3-642-32472-7 （英えい语）. 
  70. ^ Siegel, R. W. Positron Annihilation Spectroscopy. Annual Review of Materials Science. 1980, 10: 393–425. Bibcode:1980AnRMS..10..393S. doi:10.1146/annurev.ms.10.080180.002141 （英えい语）. 
  71. ^ Committee on Facilities for Condensed Matter Physics. Report of the IUPAP working group on Facilities for Condensed Matter Physics : High Magnetic Fields (PDF). International Union of Pure and Applied Physics. 2004 [2016-01-09]. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2014-02-22） （英えい语）. 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. 
  72. ^ 72.0 72.1 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. High Magnetic Field Science and Its Application in the United States: Current Status and Future Directions. National Academies Press. 2013-11-25 [2016-02-07]. ISBN 978-0-309-28634-3. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-02-23） （英えい语）. 
  73. ^ Moulton, W. G. and Reyes, A. P. Nuclear Magnetic Resonance in Solids at very high magnetic fields. Herlach, Fritz (编). High Magnetic Fields. Science and Technology. World Scientific. 2006 [2016-01-14]. ISBN 9789812774880. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  74. ^ Doiron-Leyraud, Nicolas; et al. Quantum oscillations and the Fermi surface in an underdoped high-Tc superconductor. Nature. 2007, 447 (7144): 565–568. Bibcode:2007Natur.447..565D. PMID 17538614. arXiv:0801.1281  . doi:10.1038/nature05872 （英えい语）. 
  75. ^ Buluta, Iulia; Nori, Franco. Quantum Simulators. Science. 2009, 326 (5949): 108–11. Bibcode:2009Sci...326..108B. PMID 19797653. doi:10.1126/science.1177838 （英えい语）. 
  76. ^ 76.0 76.1 Greiner, Markus; Fölling, Simon. Condensed-matter physics: Optical lattices. Nature. 2008, 453 (7196): 736–738. Bibcode:2008Natur.453..736G. PMID 18528388. doi:10.1038/453736a （英えい语）. 
  77. ^ Glanz, James. 3 Researchers Based in U.S. Win Nobel Prize in Physics. The New York Times. 2001-10-10 [2012-05-23]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-12-31） （英えい语）. 
  78. ^ Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications. Condensed Matter Physics. National Academies Press. 1986 [2016-01-14]. ISBN 978-0-309-03577-4. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-07-09） （英えい语）. 
  79. ^ Lifshitz, R. Nanotechnology and Quasicrystals: From Self-Assembly to Photonic Applications. NATO Science for Peace and Security Series B. Silicon versus Carbon. 2009: 119. ISBN 978-90-481-2522-7. doi:10.1007/978-90-481-2523-4_10 （英えい语）. 

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