Քվազիմասնիկներ

Քվազիմասնիկներ, կոնդենսացված միջավայրերի թույլ գրգռված վիճակները նկարագրող քվանտային մասնիկներ։ Մեծ թվով մասնիկներից բաղկացած համակարգի գրգռված վիճակը ուժեղ փոխազդեցության հետևանքով տարածվում է միջավայրով որպես ալիք։ Այդ ալիքների, այսպես կոչված՝ տարրական գրգռումների ձևավորմանը փաստորեն մասնակցում են համակարգի բոլոր մասնիկները։ Մասնիկ-ալիքային երկվության համաձայն, տարածականորեն անընդհատ այդպիսի վիճակներին համապատասխանության մեջ են դրվում իմպուլսաէներգիական վիճակներ, իսկ տարրական գրգռումներին՝ ${\displaystyle {\vec {p}}=h{\vec {k}}}$ իմպուլսով և ${\displaystyle \varepsilon =\hbar \omega ({\vec {k}})}$ էներգիայով քվազիմասնիկներ ( ${\displaystyle {\vec {k}}}$-ն ալիքային վեկտորն է, ${\displaystyle \omega }$-ն՝ հաճախությունը)։

Համակարգի մասնիկների կազմից և փոխազդեցության բնույթից կախված՝ կոնդենսացված միջավայրերում հնարավոր են տարբեր բնույթի գրգռումներ, հետևաբար և քվազիմասնիկներ։ Ատոմների տատանումներն իրենց հավասարակշռության դիրքի շուրջը տարածվում են բյուրեղով որպես ալիքներ. համապատասխան քվազիմասնիկները կոչվում են ֆոնոններ։ Գերհոսուն հելիումում խտության տատանումների ալիքներին համապատասխանում են ֆոնոններ և ռոտոններ։ Ատոմների մագնիսական մոմենտների տատանումները մագնիսակարգավորված համակարգերում հանգեցնում են սպինային ալիքների առաջացմանը. համապատասխան քվազիմասնիկները մագնոններն են։ Վերը հիշատակված բոլոր քվազիմասնիկները բոզոններ են։ Կիսահաղորդիչներում քվազիմասնիկներ են հաղորդականության էլեկտրոնները և խոռոչները (երկուսն էլ ֆերմիոններ են)։ Դինամիկական հատկությունների տեսանկյուններից քվազիմասնիկները նման են սովորական մասնիկներին, սակայն ի տարբերություն դրանց, չեն կարող ծնվել վակուումից։ Քվազիմասնիկները իրենց առաջացման և գոյության համար պահանջում են ինչ-որ միջավայր կամ ֆոն, այսինքն՝ լինելով շարժման կրողներ, քվազիմասնիկները միջավայրը կազմող մասնիկներ չեն։

Հաստատված է, որ կոնդենսացված միջավայրի ֆիզիկայի արդյունքների զգալի մասը կարելի է նկարագրել միմյանց հետ շատ թույլ փոխազդող քվազիմասնիկների լեզվով։ Որպեսզի տարրական գրգռման՝ քվազիմասնիկի գաղափարն ունենա ճշգրիտ իմաստ, նրա կյանքի տևողությունը պետք է լինի շատ մեծ։ Քվազիմասնիկների մարման հնարավոր ճանապարհները երկուսն են.

1. ցրում այլ գրգռումներից,
2. ցրում ֆոնի մասնիկներից։

Ցածր ջերմաստիճաններում, երբ քվազիմասնիկների թիվը քիչ է, առաջին պատճառով տեղի ունեցող մարումը դառնում է ոչ էական։ Երկրորդ տեսակի ցրման պատճառով քվազիմասնիկների մարումը փոքրանալու բավականաչափ պարզ պայմաններ դժվար է նշել։ Սակայն մի շարք դեպքերում կան որոշակի գործոններ, որոնք խիստ սահմանափակում են մարման ֆազային տարածությունը։ Այդպիսի գործոններից է Պաուլիի սկզբունքը։

Քվազիմասնիկների խտության մեծացմանը զուգընթաց մեծանում է նաև փոխազդեցությունը հիմնական վիճակից ծնված քվազիմասնիկների միջև, որն իր հերթին կարող է նոր տարրական գրգռումների (բիէքսիտոններ, պոլյարոններ, ֆազոններ, ֆլուկտուոններ) ստեղծման պատճառ դառնալ։ Օրինակ, էքսիտոնների մեծ խտությունների դեպքում դրանց փոխազդեցությունը դառնում է էական, դրանով իսկ ստեղծվում է կապված էքսիտոնային զույգի՝ այսպես կոչված բիէքսիտոնի գոյության հնարավորություն։

Գրականություն

• Каганов М․ И․, Лифшиц И․ М․, Квазичастицы, М․, 1976․

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից։