Kvazidelec

Kvázidélec je v fiziki pojem, s katerim opisujemo obnašanje sistema s pomočjo izmišljenega delca, ki je bolj ali manj prost, in se obnaša kot samostojni delec. Kvazidelcem lahko pripišemo tudi nekatere fizikalne značilnosti. Ti namišljeni delci delujejo kot kombinacija delca in vpliva na okolico. Pomembni so v fiziki kondenzirane snovi. Delce, ki so realni, pa imenujemo običajni delci.

Med najbolj znanimi kvazidelci je elektronska luknja ali vrzel, ki nastane tam, kjer ni elektrona (v valenčnem pasu polprevodnika). Precej znan je tudi kvazidelec fonon, ki predstavlja paket nihanj.

Zamisel za uvedbo kvazidelcev je dal ruski fizik Lev Davidovič Landau (1908 – 1968) v svoji teoriji o Fermijevih tekočinah za kapljevinski He-3.

Seznam kvazidelcev

V naslednji preglednici je podanih nekaj kvazidelcev.

kvazidelec	pomen
bipolaron	vezan par dveh polaronov
elektronski kvazidelec	elektron, na katerega vplivajo razne sile v trdni snovi
elektronska vrzel	manjkajoči elektron v valenčnem pasu
eksciton	vezano stanje elektrona in vrzeli
frakton	skupinska kvantizacija nihanja na substratu s fraktalno strukturo
holon	kvazidelec, ki nastane kot rezultat ločitve spina in naboja
libron	kvazidelec, povezan z nihajnim gibanjem molekul v molekularnem kristalu
magnon	koherentno vzbujanje spina elektrona v snovi
majoranov fermion	kvazidelec, ki je enak svojemu antidelcu, izhaja iz stanja v srednji reži v nekaterih polprevodnikih
fazon	način nihanja v kvazikristalu povezan s preureditvijo atomov
fonon	način nihanja v kristalni mreži povezan s premiki atomov
plazmon	koherentno vzbujanje plazme
polaron	gibajoč se kvazidelec, ki ga obdajajo ioni
polariton	mešanica fotona in drugega kvazidelca
roton	osnovno vzbujeno stanje v supertekočem He-4
soliton	samovzdrževani vzbujevalni val
spinon	kvazidelec, ki je rezultat ločitve spina in naboja pri elektronu

Značilnosti kvazidelcev

Podobnosti z običajnimi delci:

• samo nekateri kvazidelci so lahko lokalizirani (znana je lega, kjer se nahajajo), za druge pa ne moremo reči, kje se dejansko nahajajo
• kvazidelci lahko tudi doživijo trk (podobno kot običajni delci) ali pa kažejo medsebojni vpliv, pri trkih se ohranjata kvaziimpuls in energija
• za kvazidelce, ki imajo kvadratni zakon disperzije (energija je proporcionalna kvadratu impulza), lahko uvedemo pojem efektivne mase, obnašanje takih kvazidelcev je zelo podobno navadnim delcem.

Razlike:

• Običajni delci lahko obstojajo sami po sebi, tudi v praznem prostoru jih najdemo, kvazidelci pa obstojajo samo v snovi
• zakon disperzije vedno velja za običajne delce, pri kvazidelcih se kreira dinamično
• kvazidelec ima lahko tudi neceli osnovni naboj, običajni delci pa samo celi mnogokratnik osnovnega naboja.