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物理学家发现新的准粒子

准粒子是介质中的一种扰动,它表现为粒子,可以方便地视为一个粒子。

由于它们在确定物质的性质方面起着重要的作用,因此结合固态物理学和核物理学进行了研究。

“最简单的准粒子是一个孔,”维也纳工业大学固体物理研究所的研究员卡尔斯滕·霍尔德教授说。

“例如,让我们想象一下,许多原子以规则的方式排列在晶体中,并且每个原子处都有一个移动的电子。”

“只有在一个特定的原子上,电子才丢失–这被称为空穴。”

现在,电子可以从相邻原子上移。原来的孔关闭了,新的孔打开了。”

但是,还有一些更复杂的准粒子:激子,声子(源自固体原子振动的粒子),等离激元(源自等离子体振荡的粒子),磁振子(晶格中电子自旋结构的集体激发)和极化子(由声子云穿戴的电子)。

物理学家说:“激子在半导体物理学中起着重要的作用,它是由电子和由光形成的空穴组成的结合态。”

“电子带负电,空穴不带负电荷,因此带正电。两者相互吸引,可以形成纽带。”

在这项新研究中,他们开发了计算机模拟来计算固体中的量子物理效应。

但是很快他们意识到他们在计算中遇到了完全不同的东西:一种全新的准粒子。

“ piton的名称来自这样一个事实,即两个电子和两个空穴通过电荷密度波动或自旋波动保持在一起,该波动总是使它们的特性从晶体的一个晶格点到下一个晶格点反转180度-即成一个角度。 pi的单位是弧度,”同样来自维也纳工业大学固体物理研究所的Anna Kauch博士说。

“从正到负的这种不断变化,可以想像成是在棋盘上从黑色到白色的变化,”维也纳工业大学固体物理研究所和美国理论物理与计算物理研究所的Petra Pudleiner博士补充说。格拉茨工业大学。

“光子是通过吸收光子自发产生的。当它消失时,又会发射出一个光子。”

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