Орбитоны - одна из трех квазичастиц , наряду с холонами и спинонами , на которые электроны в твердых телах могут расщепляться в процессе разделения заряда и спина , когда они очень плотно удерживаются при температурах, близких к абсолютному нулю . [1] Теоретически электрон всегда можно рассматривать как связанное состояние из трех: спинон несет спин электрона, орбитон несет орбитальную позицию, а холон несет заряд , но в определенных условиях они могут статьдеконферируются и ведут себя как независимые частицы .
Обзор [ править ]
Орбитоны можно рассматривать как энергию, накопленную в орбитальном заполнении, которое может перемещаться по материалу, другими словами, орбитальное возбуждение. Орбитон распространяется через материал в виде серии орбитальных возбуждений и релаксации электронов в материале без изменений ни спина этих электронов, ни заряда в любой точке материала.
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 перепрыгивать с поверхности металла на близко расположенных квантовой проволоке с помощью квантового туннелирования , и при этом, будет разделяться на две квазичастицы , названные спиноны и холоны исследователями. [2]
Орбитон было предсказано теоретически Ван ден Бринк , Хомского и Sawatzky в 1997-1998 гг. [3] [4] Его экспериментальное наблюдение как отдельной квазичастицы было сообщено в статье, разосланной издателям в сентябре 2011 года. [5] [6] В исследовании говорится, что пучок рентгеновских фотонов направлен на один электрон в одном электроне. Размерный образец купрата стронция будет возбуждать электрон на более высокую орбиталь, заставляя луч терять часть своей энергии в процессе, прежде чем он отскочит. При этом электрон разделяется на спинон и орбитон.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Открытие поведения строительных блоков природы может привести к компьютерной революции» . ScienceDaily . 31 июля 2009 . Проверено 1 августа 2009 .
- ^ Y. Jompol; Ford, CJB; Гриффитс, JP; Фаррер, I .; Джонс, GAC; Андерсон, Д .; Ричи, Округ Колумбия; Шелк, TW; Скофилд, AJ; 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 .
- ^ Ручка HF; Я. ван ден Бринк; Д.И. Хомский; 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 .
- ^ Дж. Ван ден Бринк; В. Стекеленбург; Д.И. Хомский; Г.А. Савацкий; 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 .
- ^ Schlappa, J .; Wohlfeld, K .; Чжоу, KJ; Mourigal, M .; Хаверкорт, МВт; Строчов, В.Н. Hozoi, L .; Monney, C .; Nishimoto, S .; Singh, S .; Ревколевский, А .; Caux, J.-S .; Patthey, L .; Рённов, HM; Van Den Brink, J .; 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 .
- ^ Мерали, Zeeya (18 апреля 2012). «Не совсем элементарно, мой дорогой электрон» . Новости природы . DOI : 10.1038 / nature.2012.10471 . S2CID 120948947 .
