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고체물리학·
응집물질물리학 ''' |
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1. 개요
준입자(準粒子, quasi(-)particle)은 엄밀히 말하면 입자가 아니지만, 입자처럼 행동하는 객체를 말한다. 상호작용하는 수많은 입자들이 만들어내는 효과이다. 응집물질물리학에서 주로 쓰인다. 양자장이론이 다체이론과 유사한 면이 많기 때문에 양자장이론에서 유래한 종류들도 있다. 예를 들어 스커미온은 핵물리학에서 유래한 개념이며 응집물질물리학에선 자성 물질 연구에 쓰인다.일반적으로 입자는 이차양자화 형식으로 썼을 때 입자의 생성/소멸 연산자는 [math([c_i, c_j^{\dagger}]_{\pm} = \delta_{ij} )]라는 교환자( 보손)/ 반교환자( 페르미온) 관계를 만족한다. 이때 굳이 [math(c_i)]가 입자에 대한 생성/소멸 연산자가 아니더라도 이 관계를 만족하기만 하면 준입자로 취급할 수 있다.
2. 목록
- 양공 - 일본식 용어인 '정공'이라고 부르기도 한다.
- 솔리톤 - 비선형 파동방정식의 수학적 해에 해당하는 입자. 입자-파동 이중성을 보이고 있다. 사인-고든 모형, 비선형 슈뢰딩거 모형등 솔리톤을 만드는 수학적 모형은 다양하다. 솔리톤은 수학적으로 유용한 성질을 가지고 있어 비선형 미분방정식의 풀이에 쓰인다.
- 스커미온 - 핵물리학의 시그마 모형에서 유래한 입자로 응집물질물리학에서도 쓰인다.
- 인스탄톤 - 양-밀스 이론의 해에 해당하는 준입자. 순간자(瞬間子)라고 불린다.
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엑시톤(exciton) - 전자와 양공의 속박된 상태. 여기자(勵起子)라고 칭하기도 한다.
여기자로 여기자 - 포논
- 마그논 - 스핀파(spin wave)를 양자화한 준입자, 첫번째 들뜬 상태에서 스핀이 1일때 정의된다.
- 폴라론 - 전하 운반자에 의해 일어난 결정의 변형을 기술하는 준입자. 이온결정에서 전하 운반자를 기술하는 데 주로 쓰인다. 유기반도체에선 판데르발스 힘에 의해 생겨난다.
- 폴라리톤 - 빛과 전기쌍극자가 강하게 결합된 상태
- 플라즈몬 - 금속 내 전자의 움직임은 특정 진동수를 갖는 플라즈마로 기술되는데 이러한 전자의 플라즈마 진동을 양자화한 준입자. 표면에서 고유의 longitudinal 한 진동을 갖는 표면 플라즈몬과 함께 기술되며, wave vector 가 증가함에 따라 포논의 영향을 받으므로 폴라리톤과 함께 분산관계(dispersion relation) 에서 함께 기술된다.
- 로톤 - 헬륨-4 의 초유동을 설명하기 위해 도입한 준입자
- 자기 홀극 준입자 - 스핀 아이스와 같은 물질에서 발견되는 준입자
- 스피논 - 스핀과 관련된 준입자
- 오비톤 - 궤도 운동과 관련된 준입자