Нова квазічастинка відкрила Pi-тонну - ScienceDaily
У фізиці існують дуже різні типи частинок: Елементарні частинки є фундаментальними будівельними блоками речовини. Інші частинки, такі як атоми, є пов'язаними станами, що складаються з декількох менших складових. А ще існують так звані "квазічастинки" - збудження в системі, що складається з багатьох частинок, які багато в чому поводяться так само, як і самі частинки.
Зараз така квазічастинка була виявлена в комп'ютерному моделюванні в TU Wien (Відень) і названа pi-ton. Він складається з двох електронів і двох дірок. Нова частинка представлена в журналі "Physical Review Letters", у статті також описано, як пі-тон можна виявити експериментально.
Діра - це майже частинка
"Найпростіша квазічастинка - це діра", - пояснює професор Карстен Хелд з Інституту фізики твердого тіла ТУ Відень. "Уявімо, наприклад, що багато атомів розташовані в кристалі за регулярною схемою і що в кожному атомі є рухливий електрон. Лише в одному конкретному атомі електрон відсутній - це називається діркою". Тепер електрон може рухатися вгору від сусіднього атома. Оригінальний отвір закривається, відкривається новий отвір.
Замість опису руху постійно рухомих електронів простіше вивчити рух дірки. Якщо електрони рухаються праворуч, дірка рухається ліворуч - і цей рух відповідає певним фізичним правилам, як рух звичайної частинки. Однак, на відміну від електрона, який також можна спостерігати поза кристалом, дірка існує лише спільно з іншими частинками. У цьому випадку ми говоримо про "квазічастинку".
"Однак лінія поділу між частинками та квазічастинками не така чітка, як можна подумати", - говорить Карстен Хелд. "Власне кажучи, навіть звичайні частинки можна розуміти лише в контексті їхнього середовища. Навіть у вакуумі збудження дірчасті діри виникають постійно, хоча і дуже короткий час. Без них, наприклад, маса електрона була б повністю в цьому сенсі, навіть в експериментах зі звичайними електронами, ми бачимо насправді квазічастинок електрон ".