Спиноны - одна из трех квазичастиц , наряду с холонами и орбитонами , на которые электроны в твердых телах могут расщепляться в процессе разделения спин-заряд , когда они очень сильно удерживаются при температурах, близких к абсолютному нулю . [1] Теоретически электрон всегда можно рассматривать как связанное состояние из трех: спинон, несущий спин электрона, орбитон, несущий орбитальную позицию, и холон, несущий заряд, но при определенных условиях они могут вести себя как независимые квазичастицы .
Термин спинон часто используется при обсуждении экспериментальных фактов в рамках как квантовой спиновой жидкости, так и сильно коррелированной квантовой спиновой жидкости . [2]
Обзор
Электроны, имея одинаковый заряд, отталкиваются друг от друга. В результате, чтобы пройти друг мимо друга в чрезвычайно многолюдной среде, они вынуждены изменить свое поведение. Исследование , опубликованное в июле 2009 г. в Кембриджском университете и Университете Бирмингема в Англии показали , что электроны могут переходить от поверхности металла на близко расположенных квантовой проволоке с помощью квантового туннелирования , и при этом, будет разделяться на две квазичастицы , названные спиноны и холоны исследователями. [3]
Орбитон был теоретически предсказан ван ден Бринком , Хомским и Савацким в 1997–1998 годах. [4] [5] Его экспериментальное наблюдение в виде отдельной квазичастицы было сообщено в статье, разосланной издателям в сентябре 2011 года. [6] [7] В исследовании говорится, что при попадании пучка рентгеновских фотонов в один электрон в один -размерный образец купрата стронция , это выведет электрон на более высокую орбиталь, в результате чего пучок потеряет часть своей энергии. При этом электрон будет разделен на спинон и орбитон. Это можно проследить, наблюдая за энергией и импульсом рентгеновских лучей до и после столкновения.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «Открытие поведения строительных блоков природы может привести к компьютерной революции» . ScienceDaily . 31 июля 2009 . Проверено 1 августа 2009 .
- ^ Амуся М., Попов К., Шагинян В., Стефанович В. (2014). Теория тяжелых фермионных соединений - теория сильно коррелированных ферми-систем . Серия Спрингера в науках о твердом теле. 182 . Springer. DOI : 10.1007 / 978-3-319-10825-4 . ISBN 978-3-319-10825-4.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Ю. Джомпол; и другие. (2009). "Исследование разделения спинового заряда в жидкости Томонага-Латтинжера". Наука . 325 (5940): 597–601. arXiv : 1002,2782 . Bibcode : 2009Sci ... 325..597J . DOI : 10.1126 / science.1171769 . PMID 19644117 . S2CID 206193 .
- ^ Х. Ф. Пен, Дж. Ван ден Бринк, Д. И. Хомский и Г. А. Савацкий (1997). «Орбитально упорядоченная синглетная фаза с треугольным спином в LiVO2» . Письма с физическим обзором . 78 (7): 1323–1326. Bibcode : 1997PhRvL..78.1323P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.78.1323 . S2CID 120734299 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Я. ван ден Бринк, В. Стекеленбург, Д. И. Хомский, Г. А. Савацкий и К. И. Кугель (1998). «Спиновые и орбитальные возбуждения в магнитных изоляторах с ян-теллеровскими ионами» . Physical Review B . 58 (16): 10276–10282. Bibcode : 1998PhRvB..5810276V . DOI : 10.1103 / PhysRevB.58.10276 . S2CID 55650675 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Schlappa, J; Вольфельд, К; Чжоу, К. Дж; Муригал, М; Хаверкорт, М. В.; Строчов, В. Н; Hozoi, L; Monney, C; Нисимото, S; Сингх, S; Ревколевский, А; Caux, J. S; Патти, L; Rønnow, H.M; Ван ден Бринк, Дж; Шмитт, Т. (18 апреля 2012 г.). «Спин-орбитальное разделение в квазиодномерном диэлектрике Мотта Sr2CuO3». Природа . 485 (7396): 82–5. arXiv : 1205.1954 . Bibcode : 2012Natur.485 ... 82S . DOI : 10,1038 / природа10974 . PMID 22522933 . S2CID 205228324 .
- ^ «Не совсем элементарно, мой дорогой электрон» . 18 апреля 2012 г. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь )