Fisika zat terkondensasi mempelajari sifat-sifat fisik materi dalam fase terkondensasinya: padat dan cair. Ini adalah cabang fisika terbesar berdasarkan jumlah peneliti, dan telah menghasilkan beberapa teknologi paling penting di dunia modern. Semikonduktor, superkonduktor, kristal cair, dan material magnetik semuanya termasuk dalam cakupannya. Bidang ini mempertanyakan bagaimana atom dan elektron mengatur diri mereka sendiri, dan bagaimana pengaturan tersebut menghasilkan sifat-sifat yang kita amati.

Inti dari ilmu ini adalah bahwa perilaku kolektif itu penting. Satu elektron itu sederhana. Satu triliun elektron yang berinteraksi satu sama lain dan dengan kisi atom dapat menghasilkan fenomena yang tidak ditunjukkan oleh partikel tunggal mana pun. Superkonduktivitas, di mana arus mengalir dengan hambatan nol, adalah salah satu contohnya. Magnetisme adalah contoh lainnya. Isolator topologi, yang menghantarkan listrik di permukaannya tetapi tidak di seluruh bagian dalamnya, adalah penemuan yang lebih baru. Fisika materi terkondensasi juga mempelajari transisi fase: bagaimana suatu material berubah dari satu fase ke fase lain, dan apa yang terjadi pada titik kritis. Bidang ini tumpang tindih dengan ilmu material, kimia, dan teknik, dan telah mendorong kemajuan dalam komputasi, energi, dan kedokteran.

Topik-topik dalam fisika zat padat

• Semikonduktor.
• Superkonduktor.
• Magnetisme.
• Transisi fase.
• Bahan topologi.

Fisika zat terkondensasi tidak hanya mempelajari zat padat. Bidang ini juga mempelajari zat lunak, termasuk polimer, gel, dan kristal cair.