Física de la materia condensada

Los ejemplos más familiares de fases condensadas son los sólidos y los líquidos, que surgen a partir de los enlaces y uniones causados por interacciones electromagnéticas entre los átomos.

De hecho, el fenómeno de la superconductividad, en el cual los electrones se condensan en una nueva fase fluida en la cual puedan fluir sin disipación, presenta una gran analogía con la fase superfluida que se encuentra en el helio-3 a muy bajas temperaturas.

Davy observó que de los cuarenta elementos químicos conocidos en ese momento, veintiséis tenían propiedades metálicas tales como lustre, ductilidad y alta conductividad eléctrica y térmica.

Los físicos Eugene Wigner y Hillard Bell Huntington predijeron en 1935[3]​ que existe un estado hidrógeno metálico a presiones suficientemente altas (más de 25 GPa), pero todavía no se ha observado).

En 1823, Michael Faraday, entonces asistente en el laboratorio de Davy, licuó con éxito el cloro y pasó a licuar todos los elementos gaseosos conocidos, excepto el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno.

[1]​ Poco después, en 1869, el químico irlandés estudió la transición de fase de un líquido a un gas y acuñó el término punto crítico para describir la condición en la que un gas y un líquido eran indistinguibles como fases,[4]​ y el físico holandés aportó el marco teórico que permitió predecir el comportamiento crítico basándose en mediciones a temperaturas mucho más altas.

[1]​ Paul Drude en 1900 propuso el primer modelo teórico para un clásica electrón moviéndose a través de un sólido metálico.

[10]​ El fenómeno sorprendió por completo a los mejores físicos teóricos de la época, y permaneció sin explicación durante varias décadas.

"[12]​ El modelo clásico de Drude fue aumentado por Wolfgang Pauli, Arnold Sommerfeld, Felix Bloch y otros físicos.

Dos años más tarde, Bloch utilizó la mecánica cuántica para describir el movimiento de un electrón en una red periódica.

[14]​ Este fenómeno que surge debido a la naturaleza de los portadores de carga en el conductor llegó a denominarse efecto Hall, pero no se explicó adecuadamente en su momento, ya que el electrón no se descubrió experimentalmente hasta 18 años después.

(ver figura) Se observó que el efecto era independiente de parámetros como el tamaño del sistema y las impurezas.

[23]​ En 1981, el teórico Robert Laughlin propuso una teoría que explicaba la precisión no prevista de la meseta integral.

[25]​[26]​ Poco después, en 1982, Horst Störmer y Daniel Tsui observaron el efecto Hall cuántico fraccionario donde la conductancia era ahora un múltiplo racional de la constante

[28]​ Décadas más tarde, la mencionada teoría de bandas topológicas avanzada por David J. Thouless y colaboradores[29]​ se amplió aún más llevando al descubrimiento de los aislantes topológicos.

[30]​[31]​ En 1986, Karl Müller y Karl Alexander Müller descubrieron el primer superconductor de alta temperatura, un material superconductor a temperaturas de hasta 50 kelvin.