Квазічастка
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Квазічастка - це збудження в кристалі, хвильова фукнція якого задовільняє теоремі Блоха, тобто є добутком експоненти, яка описує хвильовий рух, та певної періодичної функції.
Зміст |
[ред.] Властивості
Квазічастки характеризуються квазі-імпульсом - схожим на класичний імпульс квантовим числом, проте обмеженим першою зоною Брілюена.
Залежність енергії квазічастки від квазі-імпульсу називається законом дисперсії квазічастки.
[ред.] Приклади квазічасток
Електронні стани у зоні провідності є квазічастками, які звичайно називають електронами провідності. Інший важливий для напівпровідників тип квазічасток складають дірки у валентній зоні.
Електрони провідності й дірки є зарядженими квазічастками, які вносять вклад у провідність напівпровідника. При збудженні світлом виникають також нейтральні збудження, які не дають вкладу в електричний струм. Такі збудження теж є квазічастками, й отримали назву екситонів. Крім неорганічних напівпровідників екситони виникають у органічних напівпровідниках -- молекулярних кристалах і в полімерних напівпровідниках.
У феромагнетиках елементарними збудженнями є квазічастки, які називаються магнонами. За своєю природою магнони - це перевернуті спіни, які можуть перестрибувати від атома до атома.
В металах існують плазмони -- квазічастки, які є зв'язаними між собою коливаннями електронної густини та повздовжною електромагнітною хвилею.
Коливання кристалічної ґратки утворюють квазічастку під назвою фонон.
При сильній взаємодії електронів із кристалічною граткою, електрон тягне за собою поле деформації кристалічної ґратки, утворюючи квазічастку, яка називається поляроном.
Зв'язане розповсюдження екситона й світлової хвилі утоворює поляритон.
У твердому тілі може існувати багато інших видів квазічасток, в залежності від особливостей даного кристалу.
[ред.] Дивись також
Ефективна маса
[ред.] Джерела
- Пінкевич І.П., Сугаков В.Й. (2006). Теорія твердого тіла, Київ: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет".