Kvasipartikel
I fysik; kvantemekanik er kvasipartikler og mangepartikelsystem eksitationer (som er tæt relateret) et emergent fænomen som opstår, når et mikroskopisk kompliceret system såsom et faststof opfører sig som om det indeholder forskellige (fiktive) svagt interagerende partikler i det frie rum.
For eksempel, når en elektron rejser gennem en halvleder, vil dens bevægelser blive forstyrret på en kompleks måde pga. dets interaktioner med alle de andre elektroner og atomkerner; så den opfører sig omtrent som en elektron med en anden masse rejsende uhindret gennem det frie rum. Denne "elektron der har en anden masse" kaldes en "elektron kvasipartikel". [1]
Et endnu mere overraskende eksempel er dét, at den samlede bevægelse af elektroner i valensbåndet af en P-doteret halvleder, er det samme som hvis halvlederen i stedet indeholder positivt ladede kvasipartikler, kaldet elektronhuller.
Andre kvasipartikler eller mangepartikelsystem excitationer omfatter fononer (partikler afledt fra atomernes vibrationer i faststof), plasmoner (partikler afledt fra plasmaoscillationer) – og mange andre.
Disse fiktive partikler kaldes typisk "kvasipartikler", hvis de er fermioner (ligesom elektroner og huller), og kaldes "mangepartikelsystem excitationer" hvis de er bosoner (ligesom fononer og plasmoner),[1] selvom den præcise distinktion ikke er universelt vedtaget. [2]
Kvasipartikler er mest vigtig indenfor kondenserede fasers fysik, da det er en af de få kendte måder, man kan simplificere kvantemekaniske mangelegeme problemer på.
Kilder/referencer
- ^ a b E. Kaxiras, Atomic and Electronic Structure of Solids, ISBN 0-521-52339-7, pages 65-69.
- ^ A guide to Feynman diagrams in the many-body problem, by Richard D. Mattuck, p10. Citat: "As we have seen, the quasi particle consists of the original real, individual particle, plus a cloud of disturbed neighbors. It behaves very much like an individual particle, except that it has an effective mass and a lifetime. But there also exist other kinds of fictitious particles in many-body systems, i.e. 'collective excitations'. These do not center around individual particles, but instead involve collective, wavelike motion of all the particles in the system simultaneously."
Yderligere læsning
- L. D. Landau, Soviet Phys. JETP. 3:920 (1957)
- L. D. Landau, Soviet Phys. JETP. 5:101 (1957)
- A. A. Abrikosov, L. P. Gorkov, and I. E. Dzyaloshinski, Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics (1963, 1975). Prentice-Hall, New Jersey; Dover Publications, New York.
- D. Pines, and P. Nozières, The Theory of Quantum Liquids (1966). W.A. Benjamin, New York. Volume I: Normal Fermi Liquids (1999). Westview Press, Boulder.
- J. W. Negele, and H. Orland, Quantum Many-Particle Systems (1998). Westview Press, Boulder
Se også
- Liste over kvasipartikler
Eksterne henvisninger
- PhysOrg.com – Scientists find new 'quasiparticles'
- Curious 'quasiparticles' baffle physicists Arkiveret 9. juni 2008 hos Wayback Machine by Jacqui Hayes, Cosmos 6 June 2008. Accessed June 2008
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|