Kvazizərrəcik

Kvazizərrəcik anlayışının meydana gəlməsi dualizm prinsipinə əsaslanır. Dualizm prinsipinə görə, hər bir mikroskopik varlıq həm zərrəcik, həm də dalğa xüsusiyyətinə malikdir. 

Zərrəciyin xarakteristikaları: enerji və impuls

Dalğanın xarakteristikaları: tezlik və dalğa vektoru

Bu kəmiyyətlər Eynşteyn və de-Broyl ifadələri ilə əlaqələnirlər:  

${\displaystyle E=\hbar \omega }$

${\displaystyle {\overrightarrow {p}}=\hbar {\overrightarrow {k}}}$

Beləliklə, dalğa hərəkəti kristalda kvazizərrəciklə təsvir edilə bilər. Bu kvazizərrəciklərdən ibarət qaza statistik fizika qanunlarını tətbiq olunur. Bu yolla bərk cisimlərin kvant nəzəriyyəsi çox vaxt ideal qaz nəzəriyyəsinə dərəcəsinə qədər sadələşir. Aşağıda bəzi kvazizərrəciklər haqqında qısa məlumat verilib.  

Fonon

Kristal qəfəsdə yayılan elastik dalğalara uyğun kvazizərrəcikdir. Kristal qəfəsin elementar həyəcanlanması kimi də başa düşülə bilər. Boze-Eynşteyn statistikasına tabedir və bozondur.

 

[1] 2020-10-21 at the Wayback Machine Akustik rəqslər.

Akustik və optik fononlar olur. Akustik fononlar akustik rəqslərə uyğundur. Akustik  rəqslər zamanı atomlar eyni fazada hərəkət  edirlər.

 

[2] 2006-12-16 at the Wayback Machine Optik rəqslər. 

Optik fononlar optik rəqslərə uyğundur. Optik rəqslərdə atomlar əks fazada hərəkət edirlər.

Maqnon

 

[3] Spin dalğasının yayılması.

Maqnit düzülüşlü (ferromaqnetik və ya antiferromaqnetik) qəfəslərdə yayılan spin dalğalarına uyğun kvazizərrəcikdir. Başqa sözlə, spin sisteminin həyəcanlanmasıdır. Bozondur.

Plazmon

 

[4] Metal nanozərrəcikdə lokal yük sıxlığının rəqsləri. 

Lokal yük sıxlığının dalğa şəklində yayılması nəticəsində yaranan plazma dalğalarına uyğun kvazizərrəcikdir. Boze-Eynşteyn statistikasına tabedir və bozondur.

Elektron və deşik

Həyəcanlanma nəticəsində elektron valent zonasından keçirici zonaya keçir və valent zonasında boş kvant halı – deşik yaranır. Elektron və deşiklər müstəvi dalğa funksiyaları ilə təsvir olunurlar və bu dalğalara uyğun kvazizərrəciklərdir. Elektron və deşiklər fermiondur. 

Eksiton

 

Eksiton.

Bu tip həyəcanlanmada valent zonasından çıxan elektron deşiklə əlaqəni itirmir və onlar bir kvaziatom yaradırlar. Hər ikisi eyni impulsla hərəkət edir. Eksiton neytral kvazizərrəcikdir. Bozondur.       

Polyaron

 

[5] GaAs kristalında polyaron.

İon kristallarda meydana gəlir. Elektron öz ətrafını qütbləşdirərək polyarizasiya çuxuru yaradır və bu çuxura düşür. Polyaronu fonon buludu ilə əhatə olunmuş elektron kimi də təsəvvür etmək olar. Elektron hərəkət etdikcə fonon buludu da elektronla birlikdə hərəkət edir. Polyaron fermiondur.  

Kuper cütləri

 

[6]^{[ölü keçid]} Diaqramda elektronlardan biri fonon buraxır, digəri isə bu fononu udur.

İfratkeçirici materiallarda meydana gəlirlər. Elektron-fonon qarşılıqlı təsir nəticəsində elektronlar bir-birinə bağlanıb Kuper cütünü yaradırlar. Elektronlardan biri fonon buraxır, o birisi isə bu fononu udur. Kuper cütü bozondur. 

İstinadlar

1. B.M.Əsgərov. Bərk cisimlərin nəzəriyyəsi. Bakı: “Bakı Universiteti” nəşriyyatı, 2013.  
2. Charles Kittel. Introduction to Solid State Physics. John Wiley & Sons, 2005. 
3. М.И.Каганов, И.М.Лифшиц. Квазичастицы. Идеи и принципы квантовой физики твердого тела. 2-е изд. М.: Наука, 1989.  
4. Н.Б.Брандт, В.А.Кульбачинский. Квазичастицы в физике конденсированного состояния. М.: Физматлит, 2007.