شبه جسيم
من ويكيبيديا، الموسوعة encyclopedia
في الفيزياء أشباه الجسيمات (بالإنجليزية: Quasiparticles) والإثارات المجمعة (بالإنجليزية: collective excitations) (والتي هي مرتبطة بشكل وثيق)، هي ظاهرة تحدث عندما يسلك نظام مجهري معقد مثل الصلب، سلوكا كأنه يحتوي على جسيمات مختلفة ذات تفاعل ضعيف في خلاء.[1][2][3] على سبيل المثال، مثل إلكترون يسافر عبر شبه موصل، تكون حركته موزعة في مسار معقد عن طريق تفاعلاته مع جميع إلكترونات وأنوية الذرات الأخرى؛ إلى أن سلوكه يكون مشابه تقريباً لسلوك إلكترون بكتلة مختلفة يسافر بثبات في خلاء. هذا «الإلكترون» ذو الكتلة المختلفة يسمى «إلكترون شبه جسيم».[1] في مثال آخر، الحركة الإجمالية للإلكترونات في نطاق التكافؤ لشبه الموصل تكون مماثلة إذا كان شبه الموصل يحتوي على أشباه جسيمات مشحونة سلبياً تسمى ثقب إلكترون Electron hole (الثقوب) . أشباه الجسيمات أو الإثارات المجمعة الأخرى تشمل الفونونات (جزئيات مشتقة من اهتزازات الذرات في المادة الصلبة)، الپلازمون (جزئيات مشتقة من تذبذبات الپلازما) وأخرى كثيرة.
هذه الجسيمات عادة ما يطلق عليها اسم أشباه الجسيمات إذا كانت مرتبطة بالفرميونات، ويطلق عليها اسم الإثارات المجمعة إذا كانت مرتبطة بالبوزونات، بالرغم أن التمييز الدقيق ما بينها ليس محل إتفاق، وهكذا فإن الإلكترونات وثقب إلكترون في العادة يطلق عليها اسم أشباه الجسيمات، بينما الفونونات والبلازمونات يطلق عليها عادة اسم الإثارة المجمعة.
إن مفهوم أشباه الجسيمات أكثر أهمية في فيزياء المواد المكثفة، حيث يعتبر واحداً من الطرق القليلة المعروفة لتبسيط مشكلة الجسم المتعدد في مكانيكا الكم.