Vật lý vật chất ngưng tụ
Lịch sử > Vật lý đa vật thể

Mô hình Sommerfeld và mô hình spin cho vật liệu sắt từ thể hiện sự thành công trong ứng dụng cơ học lượng tử vào các vấn đề của vật lý vật chất ngưng tụ trong thập niên 1930. Tuy vậy, trong thời gian này vẫn có những vấn đề chưa giải quyết được, điển hình là tính siêu dẫn và hiệu ứng Kondo. Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, một số ý tưởng của lý thuyết trường lượng tử được áp dụng sang các vấn đề của vật lý vật chất ngưng tụ. Chúng bao gồm sự công nhận của các mô hình tập hợp về trạng thái kích thích của chất rắn và khái niệm quan trọng liên quan đến các giả hạt. Nhà vật lý người Nga Lev Landau sử dụng ý tưởng của lý thuyết chất lỏng Fermi đưa vào tính chất năng lượng thấp của những hệ fermion tương tác cho theo thuật ngữ mà ngày nay gọi là các giả hạt Landau. Landau cũng phát triển lý thuyết trường trung bình cho sự chuyển pha liên tục, trong đó miêu tả trật tự của pha theo mô hình phá vỡ đối xứng tự phát. Lý thuyết cũng giới thiệu khái niệm tham số trật tự nhằm phân biệt giữa các trật tự pha. Cuối cùng vào năm 1965, John Bardeen, Leon Cooper và John Schrieffer phát triển lý thuyết BCS giải thích tính siêu dẫn nhiệt độ thấp, dựa trên khám phá rằng sự thu hút nhỏ bất kỳ giữa hai electron có thể làm xuất hiện trạng thái liên kết gọi là cặp Cooper.
Lĩnh vực nghiên cứu sự chuyển pha và quan sát các điểm tới hạn (hoặc giới hạn) là một trong những hướng nghiên cứu chính của thập niên 1960. Leo Kadanoff, Benjamin Widom và Michael Fisher phát triển khái niệm lũy thừa tới hạn (critical exponent) và giả thuyết Widom (Widom scaling). Những ý tưởng này được Kenneth Wilson thống nhất vào năm 1972 dưới hình thức luận của nhóm tái chuẩn hóa trong khuôn khổ của lý thuyết trường lượng tử.
Klaus von Klitzing phát hiện ra hiệu ứng Hall lượng tử vào năm 1980 khi ông quan sát thấy độ dẫn Hall bằng một số nguyên lần của một hằng số cơ bản. (xem hình) Hiệu ứng được quan sát cho thấy sự độc lập vào các tham số của hệ ngưng tụ như kích thước của hệ và độ pha tạp chất, và vào năm 1981, nhà vật lý lý thuyết Robert Laughlin đề xuất một lý thuyết miêu tả các trạng thái nguyên theo ngôn ngữ của bất biến tô pô gọi là số Chern. Ngay sau đó vào năm 1982, Horst Störmer và Daniel Tsui quan sát thấy hiệu ứng Hall lượng tử phân số khi độ dẫn của vật liệu lúc này bằng bội hữu tỉ của một hằng số. Laughlin, vào năm 1983, nhận ra rằng điều này là hệ quả của tương tác giả hạt trong trạng thái Hall và thiết lập một nghiệm biến phân gọi là hàm sóng Laughlin. Lĩnh vực nghiên cứu tính chất tô pô của hiệu ứng Hall lượng tử phân số vẫn đang diễn ra sôi nổi.
Năm 1987, Karl Müller và Johannes Bednorz phát hiện ra chất siêu dẫn nhiệt độ cao đầu tiên, loại vật liệu có tính siêu dẫn tại những nhiệt độ cao tới 50 Kelvin và hơn thế nữa. Người ta nhận ra rằng các chất siêu dẫn nhiệt độ cao là những ví dụ của vật liệu tương quan mạnh khi tương tác electron–electron đóng một vai trò quan trọng. Vẫn chưa có một lý thuyết giải thích thỏa đáng cho các chất siêu dẫn nhiệt độ cao và lĩnh vực nghiên cứu vật liệu tương quan mạnh đang tiếp tục phát triển xa hơn.
Năm 2009, David Field và đồng nghiệp tại Đại học Aarhus khám phá ra điện trường tự phát khi rạo ra các lớp mỏng của nhiều khí khác nhau. Khám phá này đưa đến sự mở rộng nghiên cứu của lĩnh vực spontelectrics.