준입자
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1. 개요
준입자는 다체 양자역학에서 나타나는 개념으로, 고체 내에서 실제 입자의 복잡한 운동을 단순화하여 설명하기 위한 수학적 도구이다. 란다우의 페르미 액체 이론에서 유래되었으며, 액체 헬륨-3 연구에 활용되었다. 준입자는 실제 입자와 유사한 특성을 가지지만, 고체 내부의 상호작용을 반영하여 유효 질량 등의 속성이 다르다. 전자, 정공, 포논, 마그논 등이 대표적인 예시이며, 플라즈몬, 폴라론, 엑시톤 등 다양한 종류가 존재한다. 준입자 개념은 다체 문제를 단순화하는 데 기여하지만, 준입자의 실재론과 관련된 철학적 논의도 존재한다.
더 읽어볼만한 페이지
- 준입자 - 양공
양공은 반도체 내에서 전자가 빠져나간 자리를 의미하며, 마치 양의 전하를 띠는 입자처럼 행동하여 전기 전도에 기여하고, P형 반도체의 특성을 나타낸다. - 준입자 - 엑시톤
엑시톤은 반도체나 절연체에서 전자와 정공이 쿨롱 힘으로 결합된 중성 준입자로, 광여기 등으로 생성되며, 유전 상수에 따라 와니어-모트 엑시톤과 프렌켈 엑시톤으로 나뉘고, 다양한 종류와 차원에 따라 다른 특성을 보이며 광학적 특성에 기여하고 저온에서 빛 방출 메커니즘으로 작용한다. - 양자 상 - 상자성
상자성은 외부 자기장이 없을 때는 자성을 띠지 않지만, 외부 자기장이 가해지면 자기장 방향으로 약하게 자화되는 성질을 말하며, 짝을 짓지 않은 전자의 스핀으로 인해 영구 자기 모멘트를 가지는 상자성체가 이러한 특징을 보인다. - 양자 상 - 영점 에너지
영점 에너지는 양자역학에서 절대 영도에서도 존재하는 최소 에너지를 의미하는 기본 개념으로, 카시미르 효과, 램 시프트 등 실험적으로 뒷받침되는 현상과 우주론적 함의를 지니지만 물리적 의미와 활용 가능성에 대한 논쟁이 있다. - 고체물리학 - 원자가띠
원자가띠는 반도체의 전기적 특성을 설명하는 밴드 이론의 중요한 개념으로, sp3 혼성 궤도에 의해 형성되며, 스핀-궤도 상호작용 등에 의해 여러 밴드로 나뉜다. - 고체물리학 - 전도띠
전도띠는 고체 내에서 전자가 존재할 수 있는 에너지 범위로, 밴드갭과 관련 있으며, 고체의 전기 전도도는 원자가 띠에서 전도 띠로 전자를 이동시키는 능력에 따라 달라진다.
준입자 | |
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개요 | |
설명 | 응축 물질 물리학에서, 준입자는 상호작용하는 다체 시스템에서 마치 단일 입자처럼 행동하는 복합체이다. |
특징 | 실제 입자 주위에 요동치는 이웃 입자들의 구름을 동반하며, 유효 질량과 수명을 갖는다. |
분류 | 개별 입자 중심의 준입자 집단적 여기 |
역사 | |
개념 발전 | 1930년대 후반, 레프 란다우에 의해 액체 헬륨 연구에서 시작되었다. |
초기 연구 | 피터르 제만과 한스 베테의 연구에 기초함. |
응용 | 이후 금속, 반도체, 초유체 등 다양한 물질 연구에 적용됨. |
준입자의 종류 | |
개별 입자 기반 준입자 | 전자: 금속 내의 전자와 격자 변형의 상호작용으로 형성되는 폴라론 정공: 반도체 내에서 전자가 빠져나간 빈 공간을 채우기 위해 이웃 전자들이 이동하면서 형성되는 양의 전하를 가진 입자 격자 진동: 고체 내에서 원자들이 평형 위치에서 진동하는 집단적 운동 엑시톤: 반도체 내에서 전자와 정공이 쿨롱힘에 의해 결합되어 형성되는 입자 |
집단적 여기 준입자 | 플라즈몬: 금속 내에서 자유 전자의 집단적인 진동으로 형성되는 준입자 포논: 고체 내에서 원자들의 격자 진동이 양자화된 형태로 나타나는 준입자 마그논: 강자성체에서 스핀파의 양자화된 형태로 나타나는 준입자 |
특징 | |
유효 질량 | 상호작용 효과를 반영하여 실제 입자와 다른 질량을 갖는다. |
수명 | 상호작용으로 인해 에너지를 잃거나 다른 입자로 붕괴될 수 있다. |
페르미 액체 | 일부 시스템에서는 상호작용이 약할 때 준입자 개념이 유용하며, 이 때 시스템은 페르미 액체로 간주된다. |
실험적 관찰 | |
초저온 원자 연구 | 최근에는 초저온 원자를 이용하여 준입자의 역학을 직접 관찰하는 연구가 진행 중이다. |
양자 시뮬레이션 | 준입자의 행동을 모의실험하는 기술이 개발되고 있다. |
관련 개념 | |
페르미온 | 페르미-디랙 통계를 따르는 입자. 전자, 양성자, 중성자 등이 있다. |
보손 | 보즈-아인슈타인 통계를 따르는 입자. 광자, 포논 등이 있다. |
다체 문제 | 상호작용하는 여러 입자로 구성된 시스템을 다루는 문제. 준입자는 이 문제를 단순화하는 데 도움을 준다. |
2. 역사
준입자의 개념은 원래 액체 헬륨-3을 연구하기 위해 고안된 레프 란다우의 페르미 액체 이론에서 유래했다. 이러한 시스템에서는 준입자의 개념과 양자장론의 드레싱된 입자 사이에 강한 유사성이 존재한다. 란다우 이론의 역학은 운동론적 방정식의 평균장 형태에 의해 정의된다. 유사한 방정식인 블라소프 방정식은 소위 플라스마 근사에서 플라스마에 대해 유효하다. 플라스마 근사에서, 대전 입자는 다른 모든 입자에 의해 집합적으로 생성된 전자기장 내에서 움직이는 것으로 간주되며, 대전 입자 사이의 강한 충돌은 무시된다. 평균장 형태의 운동론적 방정식이 시스템의 유효한 1차 근사 설명일 때, 2차 보정은 엔트로피 생성을 결정하며, 일반적으로 볼츠만 형태의 충돌 항의 형태를 취하며, 여기에는 가상 입자 사이의 "먼 충돌"만 나타난다. 다시 말해, 모든 유형의 평균장 운동론적 방정식, 그리고 사실상 모든 평균장 이론에는 준입자 개념이 포함되어 있다.
다체 양자역학의 언어로 유사 입자는 체계의 낮게 여기된 초등 여기(그라운드 상태 에너지에 매우 가까운 에너지를 지닌 상태)로 알려진 상태의 전형이다. 이것은 다른 낮게 여기된 상태의 대부분이 다중의 유사 입자가 존재하는 상태로 보일 수 있음을 의미한다. 준입자간의 상호작용이 충분히 낮은 온도에서 무시가능하게 된다고 밝혀 졌는데 낮은 온도에서 우리는 개개의 유사 입자의 특성을 연구하여 계의 전체에 관해 흐름 특성과 열용량을 포함하며 매우 많은 정보를 얻을 수 있다.
3. 준입자와 집단 여기
사실 대부분의 다체계는 두 종류의 초등 여기를 지닌다. 첫 전형은 유사 입자로 단 입자에 해당하는데 그것의 움직임은 계내의 다른 입자와의 상호 작용으로 개선된다. 여기의 두 번째 전형은 계 전체의 집합적인 모드이며 그들은 0음(zero sound), 플라즈몬 그리고 스핀 밀도 파동등의 현상을 포함한다.
준입자의 개념은 란다우의 페르미 액체 이론에 기원한다. 그것은 원래 액체 헬륨 3을 연구하기 위해 발명되었다. 이들 계에 대해서 강력한 유사성과 양자장론의 드레스드 입자간에 존재한다. 란다우 이론의 역학은 평균장 전형의 운동 방정식으로 정의된다. 비슷한 방정식인 블라소브 식은 소위 플라즈마 근사내의 플라즈마에 대해 유효하다. 프라즈마 근사내에서 하전 입자는 다른 모든 입자에 의해 집합적으로 발생된 전자기장내로 움직인다고 생각된다. 그리고 하전입자간의 경충돌은 무시된다. 평균장 전형의 운동 방정식이 계의 일차 근사 기술일 때, 2차 근사 교정은 엔트로피 생산을 결정하고 일바적으로 볼츠만 전형의 충돌 항의 형태를 지니는데 버추얼 입자간의 면충돌만을 계산한다. 다시말하면 평균장 운동 방정식의 모든 전형과 실제 모든 평균장 이론이 준입자 개념과 관련한다.
유사 입자의 용어 사용은 모호해 보임을 주의해야 한다. 어떤 저자들은 실제 입자에서 그들의 구분하기 위해서 그 용어를 사용하고 다른이들은 집합적인 여기에 반대되는 단 입자 여기와 비슷한 여기를 기술하는 데 사용한다. 두 정의는 모두 서로를 제외한다.
개별 준입자의 성질을 조사함으로써, 유동 특성 및 열용량을 포함한 저에너지 시스템에 대한 많은 정보를 얻을 수 있다.
열용량의 예에서, 결정은 포논을 형성하거나, 엑시톤을 형성하거나, 플라즈몬을 형성하는 등의 방법으로 에너지를 저장할 수 있다. 이들 각각은 전체 열용량에 대한 별개의 기여를 한다.
3. 1. 정의
준입자의 개념은 란다우의 페르미 액체 이론에서 기원한다.[5] 이 이론은 원래 액체 헬륨 3을 연구하기 위해 발명되었다. 이들 계와 양자장론의 드레스드 입자 간에는 강력한 유사성이 존재한다. 란다우 이론의 역학은 평균장 전형의 운동 방정식으로 정의된다. 비슷한 방정식인 블라소브 식은 소위 플라즈마 근사 내의 플라즈마에 대해 유효하다. 플라즈마 근사 내에서 하전 입자는 다른 모든 입자에 의해 집합적으로 발생된 전자기장 내로 움직인다고 생각되며, 하전 입자 간의 경충돌은 무시된다. 평균장 전형의 운동 방정식이 계의 일차 근사 기술일 때, 2차 근사 교정은 엔트로피 생산을 결정하고 일반적으로 볼츠만 전형의 충돌 항의 형태를 지니는데, 버추얼 입자 간의 면충돌만을 계산한다. 다시 말하면, 평균장 운동 방정식의 모든 전형과 실제 모든 평균장 이론이 준입자 개념과 관련한다.[5]
고체는 전자, 양성자, 중성자의 세 종류의 입자로만 이루어져 있다. 이들 중 어느 것도 준입자가 아니며, 준입자는 고체 내부에서 발생하는 ''창발 현상''이다.[5] 따라서 단일 입자(전자, 양성자 또는 중성자)는 우주 공간에 떠 있을 수 있지만, 준입자는 고체와 같이 상호 작용하는 다입자 시스템 내에서만 존재할 수 있다.
고체 내의 운동은 매우 복잡하다. 각 전자와 양성자는 고체 내의 다른 모든 전자와 양성자에 의해(그것들 또한 운동 중일 수 있다) 밀리고 당겨진다(쿨롱의 법칙). 이러한 강한 상호 작용으로 인해 고체의 거동을 예측하고 이해하기가 매우 어렵다(다체 문제). 반면, ''비상호 작용''하는 고전적인 입자의 운동은 비교적 간단하다. 일정한 속도로 직선으로 움직일 것이다. 이것이 준입자 개념의 동기이다. 고체 내 ''실제'' 입자의 복잡한 운동은 수학적으로 변환되어, 비상호 작용 입자와 더 유사하게 행동하는 가상의 준입자의 훨씬 간단한 운동으로 나타낼 수 있다.[5]
요약하자면, 준입자는 고체의 설명을 단순화하기 위한 수학적 도구이다.[5]
준입자의 주요 동기는 거시적 시스템의 모든 입자를 ''직접'' 기술하는 것이 거의 불가능하기 때문이다. 예를 들어, 겨우 보이는 (0.1mm) 모래알갱이 하나에는 약 1017개의 원자핵과 1018개의 전자가 포함되어 있다. 이들 각각은 쿨롱의 법칙에 따라 서로를 끌어들이거나 밀어낸다. 원칙적으로 슈뢰딩거 방정식은 이 시스템이 어떻게 작동할지 정확하게 예측한다. 그러나 이 경우 슈뢰딩거 방정식은 3×1018차원 벡터 공간에 대한 편미분 방정식(PDE)이다. 각 입자의 각 좌표(x, y, z)에 대해 한 차원씩 존재하기 때문이다. 이러한 편미분 방정식을 직접적으로 풀려고 시도하는 것은 실제로 불가능하다. 2차원 공간에서 편미분 방정식을 푸는 것이 일반적으로 1차원 공간에서 편미분 방정식을 푸는 것보다 훨씬 어렵다(해석적이든 수치적이든). 3차원 공간에서 편미분 방정식을 푸는 것은 훨씬 더 어렵고, 따라서 3×1018차원 공간에서 편미분 방정식을 푸는 것은 직접적인 방법으로는 불가능하다.[5]
하나의 단순화 요소는 시스템 전체가 모든 양자 시스템과 마찬가지로 기저 상태와 기저 상태보다 에너지가 점점 더 높은 다양한 들뜬 상태를 갖는다는 것이다. 많은 경우, 기저 상태에 비교적 가까운 에너지를 가진 "저준위" 들뜬 상태만이 관련이 있다. 이는 볼츠만 분포 때문인데, 이는 매우 높은 에너지의 열적 요동이 어떤 온도에서도 발생할 가능성이 낮다는 것을 의미한다.[5]
준입자와 집단 여기는 저준위 들뜬 상태의 한 유형이다. 예를 들어, 절대 영도에서의 결정은 기저 상태에 있지만, 결정에 하나의 포논을 추가하면(즉, 결정이 특정 주파수로 약간 진동하도록 만들면) 결정은 이제 저준위 들뜬 상태에 있다. 단일 포논을 ''기본 여기''라고 한다. 더 일반적으로, 저준위 들뜬 상태는 임의의 수의 기본 여기(예: 많은 포논과 다른 준입자 및 집단 여기)를 포함할 수 있다.[5]
물질이 "여러 기본 여기"를 갖는 것으로 특징지어질 때, 이 진술은 서로 다른 여기가 결합될 수 있다는 것을 전제한다. 즉, 여기가 동시에 독립적으로 공존할 수 있다는 것을 전제한다. 이것은 결코 ''정확하게'' 사실이 아니다. 예를 들어, 두 개의 동일한 포논을 가진 고체는 단 하나의 포논만을 가진 고체의 여기 에너지의 정확히 두 배를 갖지 않는데, 결정 진동이 약간 비조화적이기 때문이다. 그러나 많은 물질에서 기본 여기는 매우 ''거의'' 독립적이다. 따라서 ''시작점''으로서, 그것들은 자유롭고 독립적인 실체로 취급되고, 그런 다음 "포논-포논 산란"과 같은 기본 여기 사이의 상호 작용을 통해 수정이 포함된다.[5]
따라서 1018개의 입자를 분석하는 대신 준입자/집단 여기를 사용하면 약간 독립적인 소수의 기본 여기만 다루면 된다. 따라서 이것은 양자 역학에서 다체 문제를 단순화하는 효과적인 방법이다. 그러나 이 방법은 모든 시스템에 유용한 것은 아니다. 예를 들어, 강하게 상관된 물질에서는 기본 여기가 독립적인 것과 매우 거리가 멀어 독립적인 것으로 취급하는 것이 시작점으로서조차 유용하지 않다.[5]
준입자라는 용어의 사용은 모호하다는 점에 유의해야 한다. 준입자의 집단적 성질에서 비롯되는 문제는 과학철학에서도 논의되어 왔다. 특히, 준입자의 동일성 조건과의 관계, 그리고 예를 들어 실체적 실재론(또는 대상 실재론, 존재자 실재론)의 기준에 따라 그것들이 "현실"로 간주될 수 있는가 하는 논의가 핵심이다.[24][25]
3. 2. 구분
일반적으로, 기본 여기 상태는 페르미온이면 "준입자"라고 하고, 보손이면 "집단 여기 상태"라고 한다.[8] 그러나 정확한 구분은 보편적으로 합의된 것이 아니다.[2]
준입자와 집단 여기 상태를 직관적으로 이해하는 방식에는 차이가 있다.[2] 준입자는 일반적으로 "입힌 입자"와 같다고 생각된다. 즉, "핵심"에 실제 입자가 있지만, 입자의 거동은 환경에 의해 영향을 받는다. 표준적인 예로 "전자 준입자"가 있다. 결정 내의 전자는 실제 질량과 다른 유효 질량을 갖는 것처럼 거동한다. 반면에 집단 여기 상태는 일반적으로 "핵심"에 단일한 실제 입자가 없는 시스템의 집합적 거동을 반영하는 것으로 생각된다. 표준적인 예로 포논이 있는데, 이는 결정 내 모든 원자의 진동 운동을 특징짓는다.
그러나 이 두 가지 시각화는 모호성을 남긴다. 예를 들어, 강자성체 내의 마그논은 두 가지 완벽하게 동등한 방법으로 고려될 수 있다. (a) 완벽하게 정렬된 자기 모멘트에서 이동 가능한 결함(잘못된 스핀)으로서, 또는 (b) 많은 스핀의 세차 운동을 포함하는 집단 스핀파의 양자로서. 첫 번째 경우, 마그논은 준입자로 여겨지고, 두 번째 경우에는 집단 여기 상태로 여겨진다. 그러나 (a)와 (b)는 모두 동등하고 정확한 설명이다. 이 예에서 알 수 있듯이, 준입자와 집단 여기 상태 사이의 직관적인 구분은 특별히 중요하거나 근본적인 것이 아니다.
준입자의 집단적 성격에서 발생하는 문제는 과학철학 내에서도 논의되어 왔는데, 특히 준입자의 동일성 조건과 예를 들어 실체 실재론의 기준으로 그것들이 "실재"로 간주되어야 하는지에 대한 관계에서 논의되었다.[6][7]
3. 3. 한국의 관련 연구
4. 준입자와 집단 여기의 예시
다체 양자역학의 언어로 유사 입자는 체계의 낮게 여기된 초등 여기(그라운드 상태 에너지에 매우 가까운 에너지를 지닌 상태)로 알려진 상태의 전형이다. 이것은 다른 낮게 여기된 상태의 대부분이 다중의 유사 입자가 존재하는 상태로 보일 수 있음을 의미한다. 준입자간의 상호작용이 충분히 낮은 온도에서 무시가능하게 된다고 밝혀 졌는데 낮은 온도에서 우리는 개개의 유사 입자의 특성을 연구하여 계의 전체에 관해 흐름 특성과 열 용량을 포함하며 매우 많은 정보를 얻을 수 있다.
사실 대부분의 다체계는 두 종류의 초등 여기를 지닌다. 첫 전형은 유사 입자로 단 입자에 해당하는데 그것의 움직임은 계내의 다른 입자와의 상호 작용으로 개선된다. 여기의 두 번째 전형은 계 전체의 집합적인 모드이며 그들은 0음(zero sound), 플라즈몬 그리고 스핀 밀도 파동등의 현상을 포함한다.
준입자의 개념은 란다우의 페르미 액체 이론에 기원한다. 그것은 원래 액체 헬륨 3을 연구하기 위해 발명되었다. 이들 계에 대해서 강력한 유사성과 양자장론의 드레스드 입자간에 존재한다. 란다우 이론의 역학은 평균장 전형의 운동 방정식으로 정의된다. 비슷한 방정식인 블라소브 식은 소위 플라즈마 근사내의 플라즈마에 대해 유효하다. 프라즈마 근사내에서 하전 입자는 다른 모든 입자에 의해 집합적으로 발생된 전자기장내로 움직인다고 생각된다. 그리고 하전입자간의 경충돌은 무시된다. 평균장 전형의 운동 방정식이 계의 일차 근사 기술일 때, 2차 근사 교정은 엔트로피 생산을 결정하고 일바적으로 볼츠만 전형의 충돌 항의 형태를 지니는데 버추얼 입자간의 면충돌만을 계산한다. 다시말하면 평균장 운동 방정식의 모든 전형과 실제 모든 평균장 이론이 준입자 개념과 관련한다.
유사 입자의 용어 사용은 모호해 보임을 주의해야 한다. 어떤 저자들은 실제 입자에서 그들의 구분하기 위해서 그 용어를 사용하고 다른이들은 집합적인 여기에 반대되는 단 입자 여기와 비슷한 여기를 기술하는 데 사용한다. 두 정의는 모두 서로를 제외한다.
아래 첫 번째 절에서는 일반적인 조건에서 다양한 재료에 나타나는 일반적인 예를, 두 번째 절에서는 특수한 상황에서만 나타나는 예를 보여준다.
4. 1. 일반적인 예시
고체 내에서 '''전자 준입자'''는 고체 내 다른 힘과 상호작용의 영향을 받는 전자이다. 전자 준입자는 "정상적인"(기본 입자) 전자와 같은 전하와 스핀을 가지며, 페르미온이다. 그러나 그 질량은 정상적인 전자의 질량과 상당히 다를 수 있다. 유효 질량 문서를 참조하라.[8][26] 전기장 차폐의 결과로 전기장 또한 변형된다. 마이클 F. 크로미|크로미]]의 "양자 울타리"가 보여주듯이, STM은 산란 시 그 간섭을 이미징할 수 있다.'''정공'''은 상태에 전자가 없는 것을 구성하는 준입자이며, 반도체의 원자가띠의 빈 상태의 맥락에서 가장 일반적으로 사용된다.[8][26] 정공은 전자와 반대 전하를 갖는다.
'''포논'''은 강체 결정 구조의 원자 진동과 관련된 집단 여기이다. 이것은 소리 파동의 양자이다.[9]
'''마그논'''은 결정 격자에서 전자의 스핀 구조와 관련된 집단 여기이다.[8][26] 이것은 스핀 파동의 양자이다.
물질에서 '''포톤''' 준입자는 물질과의 상호 작용의 영향을 받는 광자이다. 특히, 포톤 준입자는 물질의 굴절률에 의해 설명되는 바와 같이 파장과 에너지 사이의 변형된 관계(분산 관계)를 갖는다. 특히 물질의 공명 근처에서는 폴라리톤이라고 할 수 있다.
'''플라스몬'''은 집단 여기이며, 플라스마 진동(모든 전자가 모든 이온에 대해 동시에 진동하는 것)의 양자이다.
'''폴라론'''은 전자가 주변 이온의 분극과 상호 작용할 때 생기는 준입자이다.
'''엑시톤'''은 서로 결합된 전자와 정공이다.
4. 2. 특수한 예시
- '''로톤'''은 유체(종종 초유체)의 회전과 관련된 집합적 여기 상태이며, 소용돌이의 양자이다.
- '''복합 페르미온'''은 강한 자기장이 작용하는 2차원 시스템에서 발생하며, 분수 양자 홀 효과를 보이는 시스템에서 가장 잘 관찰된다.[10] 이 준입자는 전자 전하 ''e''보다 작은 전하를 가질 수 있으며(e/3, e/4, e/5, e/7의 전하가 관찰됨),[11] 페르미온도 보손도 아닌 애니온일 수 있다.[12]
- 강자성 금속에서의 '''스토너 여기 상태'''[27]
- 초전도체에서의 '''보골류보프 준입자'''. 초전도성은 쿠퍼쌍에 의해 매개되는데, 깨진 쿠퍼쌍을 보골류보프 준입자라고 한다.[13] 이들은 음전하를 띤 전자와 양전하를 띤 정공의 성질을 결합하여, 일반적인 금속의 준입자와 다르다. 고온 초전도체인 쿠프레이트 초전도체에서는 준입자 간섭의 독특한 패턴이 확인되기도 한다.[14]
- '''마요라나 페르미온'''은 자신의 반입자와 같은 입자이며, 특정 초전도체 또는 양자 스핀 액체에서 준입자로 나타날 수 있다.[15]
- '''자기 단극'''은 스핀 얼음과 같은 응축 물질 시스템에서 발생하며, 유효 자기 전하를 가진다. 이들은 좌절된 파이로클로 강자성체에서 스핀 플립을 통해 형성되며 쿨롱 전위를 통해 상호 작용한다.[29]
- '''스카이르미온''' 및 '''홉피온'''
- '''스피논'''은 전자 스핀-전하 분리의 결과로 생성된 준입자로 표현되며, 헤버츠미스사이트와 같은 일부 광물에서 양자 스핀 액체와 강하게 상관된 양자 스핀 액체 모두를 형성할 수 있다.[16]
- '''앵귤론'''은 용매에서 분자의 회전을 설명하는 데 사용되며, 초유체 헬륨 방울 안에서 무거운 분자와 가벼운 분자 종류의 회전을 통해 그 존재가 확인되었다.[17][18][19]
- '''II형 바일 페르미온'''은 로렌츠 대칭성을 깨뜨린다.[20]
- '''디슬론'''은 결정 전위의 격자 변위장의 양자화와 관련된 양자화된 장이다.[21]
- '''유체역학 쌍'''(또는 '''듀온''')은 유체역학적 힘에 의해 결합된 두 개의 입자로 만들어진 준입자이다. 점성 흐름에 의해 구동되는 2차원 콜로이드 결정에서 기본 여기 상태로 관찰되었다.[22]
5. 준입자 개념의 문제점 및 철학적 논의
준입자의 집합적인 본질에서 발생하는 문제는 특히 준입자의 항등 조건과 관련하여, 그리고 그들의 표준 예를 들면 개체의 실존에 의해 실제한다고 고려되는지 아닌지에 대한 과학 철학 내에서의 논의가 이루어졌다.[24][25]
포논은 고전 음파의 양자이며 음파는 원자의 개념을 필요로 하지 않는다. 매그논은 고전적인 스핀 파동의 양자인데 스핀 파동은 초등 스핀을 필요로 하지 않는다. 절연체(isolator) 내의 광자는 고전 드레스드 전자기파의 양자이며 굴절률의 정의를 위해 전자의 개념이 필요치 않다. 플라즈몬은 플라즈마 진동의 양자이며 그들은 단지 전하와 질량 밀도만을 필요로 한다. 전자나 이온은 필요치 않다. 폴라론은 약하게 도핑된 반도체 내의 진동 편광의 양자이나 역시 초등적인 전하나 질량을 필요로 하지 않는다.
준입자라는 용어의 사용은 모호하다는 점에 유의해야 한다.
6. 결론
참조
[1]
서적
Solid State Physics
https://archive.org/[...]
Holt, Rinehart, and Winston
1976
[2]
서적
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https://books.google[...]
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1992-01-01
[3]
웹사이트
Ultracold atoms permit direct observation of quasiparticle dynamics
https://physicsworld[...]
2021-03-26
[4]
서적
Stalin's great science : the times and adventures of Soviet physicists
https://www.worldcat[...]
Imperial College Press
2004
[5]
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https://books.google[...]
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2008
[6]
학술지
Manipulative success and the unreal
[7]
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[8]
서적
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https://books.google[...]
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2003-01-09
[9]
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2021
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[12]
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2021
[13]
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