Quasiteilchen

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Dieser Artikel wurde den Mitarbeitern der Redaktion Physik zur Qualitätssicherung aufgetragen. Wenn Du Dich mit dem Thema auskennst, bist Du herzlich eingeladen, Dich an der Prüfung und möglichen Verbesserung des Artikels zu beteiligen. Der Meinungsaustausch darüber findet derzeit nicht auf der Artikeldiskussionsseite, sondern auf der Qualitätssicherungs-Seite der Physik statt.

Ein Quasiteilchen ist eine elementare Anregung eines Festkörpers, die mit effektiven Feldgrößen beschrieben werden kann. Es handelt sich also nicht um ein tatsächliches Teilchen, wie beispielsweise ein Atom oder ein Elektron, sondern um einen gebundenen Zustand oder eine Kombination mehrerer Teilchen eines Festkörpers. Trotzdem besitzen solche Quasiteilchen durchaus typische Teilcheneigenschaften, vor allem Effektive Masse, Energie, (Quasi-) Impuls, Spin, Wellenlänge, und (diskrete) Anregungsspektren. Quasiteilchen können somit zum Beispiel aneinander streuen und Impuls und Energie austauschen.

Quasiteilchen vereinfachen die Beschreibung kollektiver Wechselwirkung in einem Vielteilchen-System: So kann die Wechselwirkung eines geladenen Teilchens in einem Gas gleichartig geladener Teilchen durch das Bild eines Quasiteilchens mit einer umgebenden Ladungswolke ersetzt werden. Dazu wird einerseits der Effekt der Wechselwirkung durch die Trägheit der Ladungswolke ausgedrückt, das System wechselwirkender Teilchen anderseits durch ein System von Quasiteilchen mit veränderten dynamischen Eigenschaften.

Für Quasiteilchen gilt keine Erhaltung der Teilchenzahl. Demzufolge muss das chemische Potential für Quasiteilchen verschwinden (μ = 0).

Ferner lassen sich Systeme aus Quasiteilchen (Photonengas, Phononengas, etc.) grundsätzlich nicht klassisch beschreiben! Der klassische Grenzfall ist in solchen Systemen unmöglich, da wegen μ = 0 für die Fugazität immer z = 1 gilt.

[Bearbeiten] Siehe auch

 Wiktionary: Quasiteilchen – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen und Grammatik

• Phonon, Polaron, Exziton, Plasmon, Magnon, Polariton

[Bearbeiten] Literatur

• James W. Halley: Correlation functions and quasiparticle interactions in condensed matter. Plenum Press, New York 1978, ISBN 0-306-40018-9.
• Alexandre M. Zagoskin: Quantum theory of many body systems - techniques and applications. Springer, New York 1998, ISBN 0-387-98384-8.
• Y. C. Chung et al.: Anomalous chiral Luttinger liquid behavior of diluted fractionally charged quasiparticleshttp. In: Physical Review B. 67, 201104R, 2003. (online, PDF, 190 kB, abgerufen 30. April 2009)
• Paul Romatschke: Quasiparticle description of the hot and dense quark-gluon plasma. Dissertation, Technische Universität Wien 2003. (online, PDF, 5,2 MB, abgerufen 30. April 2009)