Kvazidelec

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Kvázidélec je v fiziki pojem, s katerim opisujemo obnašanje sistema s pomočjo izmišljenega delca, ki je bolj ali manj prost, in se obnaša kot samostojni delec. Kvazidelcem lahko pripišemo tudi nekatere fizikalne značilnosti. Ti namišljeni delci delujejo kot kombinacija delca in vpliva na okolico. Pomembni so v fiziki kondenzirane snovi. Delce, ki so realni, pa imenujemo običajni delci.

Med najbolj znanimi kvazidelci je elektronska luknja ali vrzel, ki nastane tam, kjer ni elektrona (v valenčnem pasu polprevodnika). Precej znan je tudi tudi kvazidelec fonon, ki predstavlja paket nihanj.

Zamisel za uvedbo kvazidelcev je dal ruski fizik Lev Davidovič Landau (1908 – 1968) v svoji teoriji o Fermijevih tekočinah za kapljevinski He-3.

Seznam kvazidelcev[uredi | uredi kodo]

V naslednji preglednici je podanih nekaj kvazidelcev.

kvazidelec pomen
bipolaron vezan par dveh polaronov
elektronski kvazidelec elektron, na katerega vplivajo razne sile v trdni snovi
elektronska vrzel manjkajoči elektron v valenčnem pasu
eksciton vezano stanje elektrona in vrzeli
frakton skupinska kvantizacija nihanja na substratu s fraktalno strukturo
holon kvazidelec, ki nastane kot rezultat ločitve spina in naboja
libron kvazidelec, povezan z nihajnim gibanjem molekul v molekularnem kristalu
magnon koherentno vzbujanje spina elektrona v snovi
majoranov fermion kvazidelec, ki je enak svojemu antidelcu, izhaja iz stanja v srednji reži v nekaterih polprevodnikih
fazon način nihanja v kvazikristalu povezan s preureditvijo atomov
fonon način nihanja v kristalni mreži povezan s premiki atomov
plazmon koherentno vzbujanje plazme
polaron gibajoč se kvazidelec, ki ga obdajajo ioni
polariton mešanica fotona in drugega kvazidelca
roton osnovno vzbujeno stanje v supertekočem He-4
soliton samovzdrževani vzbujevalni val
spinon kvazidelec, ki je rezultat ločitve spina in naboja pri elektronu

Značilnosti kvazidelcev[uredi | uredi kodo]

Podobnosti z običajnimi delci:

  • samo nekateri kvazidelci so lahko lokalizirani (znana je lega, kjer se nahajajo), za druge pa ne moremo reči, kje se dejansko nahajajo
  • kvazidelci lahko tudi doživijo trk (podobno kot običajni delci) ali pa kažejo medsebojni vpliv, pri trkih se ohranjata kvaziimpuls in energija
  • za kvazidelce, ki imajo kvadratni zakon disperzije (energija je proporcionalna kvadratu impulza), lahko uvedemo pojem efektivne mase, obnašanje takih kvazidelcev je zelo podobno navadnim delcem.

Razlike:

  • Običajni delci lahko obstojajo sami po sebi, tudi v praznem prostoru jih najdemo, kvazidelci pa obstojajo samo v snovi
  • zakon disperzije vedno velja za običajne delce, pri kvazidelcih se kreira dinamično
  • kvazidelec ima lahko tudi neceli osnovni naboj, običajni delci pa samo celi mnogokratnik osnovnega naboja.