Айналмалы зарядты бөлу - Spin–charge separation

Жылы қоюланған зат физикасы, спин-зарядты бөлу деген ерекше мінез-құлық болып табылады электрондар олар үш тәуелсіз бөлшекке «бөлінетін» кейбір материалдарда шпинон, орбитон және холон (немесе chargon). Электронды әрқашан теориялық тұрғыдан а деп санауға болады байланысқан күй үшеуінің, спинонды алып жүретінімен айналдыру электронның, орбитон тасымалдау орбиталық бостандық дәрежесі және оны алып жүретін қуат зарядтау, бірақ белгілі бір жағдайларда олар өзін тәуелсіз ретінде ұстай алады квазибөлшектер.

Спин-зарядты бөлу теориясы жұмысынан бастау алады Sin-Itiro Tomonaga 1950 жылы бір өлшемді өзара әрекеттесетін кванттық жүйелерді өңдеудің жуық әдісін жасаған.[1] Мұны кейіннен дамытты Хоакин Маздак Люттингер 1963 жылы спин-зарядты бөлуді көрсеткен дәл шешілетін модельмен.[2] 1981 ж Ф. Дункан М. Халдейн Луттингердің Томонага дейін жалпыланған моделі -Люттингер сұйықтығы тұжырымдама[3] осы арқылы Люттингер моделінің физикасы теориялық тұрғыдан барлық бір өлшемді металл жүйелерінің жалпы ерекшелігі ретінде көрсетілді. Haldane иірімсіз фермиондарды емдегенімен, дейін айналдыру ½ уәде етілген бақылау қағазының пайда болмауы үшін фермиондар мен спин-зарядты бөлу анық болды.

Спин-зарядты бөлу - бұл тұжырымдаманың ерекше көріністерінің бірі квазибөлшектер. Бұл қасиет қарама-қарсы, өйткені нөлдік заряды бар және айналатын жартысы бар спинон да, заряды минус бір және нөл спині бар chargon да электрондардың тіркесімі ретінде құрыла алмайды, тесіктер, фонондар және фотондар жүйенің құрамдас бөліктері болып табылады. Бұл мысал фракциялау, онда болатын құбылыс кванттық сандар квазибөлшектері элементар бөлшектердің еселіктері емес, бөлшектер.[дәйексөз қажет ]

Сол теориялық идеялар шеңберінде қолданылды ультра суық атомдар. 1D кезінде екі компонентті Бозе газында күшті өзара әрекеттесу спин-зарядты бөлудің максималды түрін тудыруы мүмкін.[4]

Бақылау

Физикке сүйену Ф. Дункан М. Халдейн Сарапшылар 1981 ж Кембридж университеттері және Бирмингем 2009 жылы эксперименталды түрде кішігірім кеңістікте жасанды түрде шектелген электрондар массасы олардың өзара итерілу қарқындылығына байланысты (бірдей зарядтан) спинондар мен холондарға бөлінетіндігін дәлелдеді.[5][6] АҚШ Энергетика министрлігінің Лоуренс Беркли атындағы Ұлттық зертханасының Advanced Light Source (ALS) жұмыс істейтін зерттеушілер тобы спин-зарядты бөлудің шың спектрлік құрылымдарын үш жыл бұрын бақылаған.[7]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Томонага, С. (1950). «Блочтың дыбыстық толқындар әдісі туралы ескертулер көптеген фермиондық мәселелерге қолданылады». Теориялық физиканың прогресі. 5 (4): 544. Бибкод:1950PhPh ... 5..544T. дои:10.1143 / ptp / 5.4.544.
  2. ^ Люттингер, Дж. М. (1963). «Фермиондық жүйенің нақты еритін моделі». Математикалық физика журналы. 4 (9): 1154. Бибкод:1963JMP ..... 4.1154L. дои:10.1063/1.1704046.
  3. ^ Haldane, F. D. M. (1981). «'Люттингер сұйықтығының бір өлшемді кванттық сұйықтықтар теориясы. I. Люттингер моделінің қасиеттері және олардың жалпы 1D әсер етуші иірімсіз ферми газына таралуы ». Физика журналы С: қатты дене физикасы. 14 (19): 2585. Бибкод:1981JPhC ... 14.2585H. дои:10.1088/0022-3719/14/19/010.
  4. ^ «Айналмалы зарядты бөлу оптикалық торлары». Optical-lattice.com. Алынған 2016-07-11.
  5. ^ «Ұлыбритания | Англия | Физиктер электрондарды екіге бөледі'". BBC News. 2009-08-28. Алынған 2016-07-11.
  6. ^ Табиғат блоктарын құру мінез-құлқының ашылуы компьютерлік революцияға әкелуі мүмкін. Science Daily (31 шілде, 2009)
  7. ^ Яррис, Линн (2006-07-13). «Шпинондар мен холондардың алғашқы тікелей бақылаулары». Lbl.gov. Алынған 2016-07-11.

Сыртқы сілтемелер