准粒子列表
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這是准粒子的列表：
| 准粒子名稱 | 特徵 | 底層粒子 | |
|---|---|---|---|
| 任意子 Anyon | 只存在二維空間的介於玻色子和費米子之間的全同粒子，它遵循分數統計規則，可分為阿貝爾任意子與非阿貝爾任意子。 | ||
| 軸子 Axion 類軸子粒子 Axion-Like Particles |
這種粒子在勞侖茲變換下是一種軸向量，而不是一般的向量 | ||
| 玻色子 Bosons | 狄拉克玻色子Dirac bosons | ||
| 外爾玻色子 Weyl bosons | |||
| 三分量玻色子three-component bosons | |||
| 費米子 Fermion | 狄拉克費米子 Dirac fermion | 有質量的反粒子與自身不同的費米子，以保羅·狄拉克命名，可以用狄拉克方程式描述。一個狄拉克費米子相當於兩個外爾費米子。 | |
| 外爾費米子 Weyl fermion | 無質量費米子，是赫爾曼·魏爾從狄拉克方程式中得出的解，被稱為魏爾方程式。狄拉克費米子可以視為左手的魏爾費米子與右手的魏爾費米子的組合。 | ||
| 馬約拉納費米子 Majorana fermion | 反粒子與自身相同的費米子。由馬約拉納對狄拉克方程式改寫得到了馬約拉納方程式。 | ||
| 其他演生費米子 | 三分量費米子 three-component fermion、多重簡併費米子、節點-線費米子 Node-line fermion、麥克斯韋費米子Maxwell fermion、沙漏費米子HourGlass fermion、螺旋面費米子helicoid fermionic、聯結費米子Nexus fermions、自旋-1費米子spin-1 fermions、磁荷-2費米子charge-2 fermions | ||
| 電荷中性費米子 charge-neutral fermion | 單層二碲化鎢會變成一種強絕緣體，儘管電阻率相當大，但隨着磁場增加，它的電阻率開始振盪，變成了量子態。存在一種電中性的新型量子物質，在電子強大的相互作用下產生了一種新型粒子中性費米子產生了顯著的量子效應。理論上，不帶正電或負電的中性粒子有可能存在於絕緣體中並能自由移動。 | ||
| 電子/電洞相關 | 准電子 Elctron quasiparticle | 受固體電子中其他力和相互作用影響的電子。電子在運動過程中受到來自原子核以及其它電子的作用，其行為可以視作帶有不同質量（有效質量）的自由電子。被視為載流子（charge carrier）。 | 電子 |
| 准電洞 Electron hole | 又稱為電洞，在半導體中共價鍵上流失一個電子，留下空位的現象，在半導體的價帶集體行進的電子，其行為可以視作半導體中存在着帶正電的電洞往反方向運行。被視為載流子（charge carrier），或簡稱載子（carrier）。 | 電子，陽離子 | |
| 激子 Exciton | 一對電子與電洞由靜電庫侖作用相互吸引而構成的束縛態，是一種類氫系統。可分為萬尼爾-莫特（Wannier-Mott）激子，電子和電洞分佈在較大的空間範圍，庫侖束縛較弱，主要存在半導體中；弗倫克爾（Frenkel）激子，後者電子和電洞束縛在體元胞範圍內，庫侖作用較強，主要存在絕緣體中。表面激子、原子分子激子、電荷轉移激子、電中性激子、單電激子、雙電激子。除了低能激子（A excitons），還有一種高能量的谷激子結構（B exciton），電洞子價帶在自旋劈裂的高能帶上。 | 電子、電洞 | |
| 帶電激子 Trion | 激子可以捕獲一個電子或一個電洞，組成三個准粒子的三體系統。 | ||
| 雙激子 Biexciton | 兩個自由激子的束縛態，電中性雙激子和單電雙激子。 | ||
| π子 Pi-ton | 兩個電子和兩個電洞由電荷密度漲落或自旋漲落聯繫在一起，這些漲落總是將它們的特性從晶體的一個晶格點反轉180度到另一個晶格點，也就是以弧度計算的π角。 | ||
| 量子滴 Dropleton[1] | 類似液體的准粒子，由大約5個電子和5個電洞構成。 | ||
| 聚集子 Collexon | 由原子晶格帶中的電子和帶正電電洞構成，是一個「粒子群」，其中的電子-電洞對則與周圍的電子結合起來發生作用。 | ||
| 自旋極化激子 Spin polarized exciton | 在稀磁半導體或者磁性半導體中是一種新型載流子激發態, 可以產生自旋極化發光。 | ||
| 結構子 Configuron[2] | 非晶態材料斷裂化學鍵時的一種基本結構激發態 | ||
| 偶極子 Dipole | 偶極子 Dipole | 指相距很近的符號相反的一對電荷或磁荷。 | |
| 電雙級 electric Dipole | 兩個相距很近的等量異號點電荷組成的系統。 | ||
| 基本電雙級 elementary electric Dipole | 兩個帶等量異種電荷且間距為原子或分子距離的點電荷。 | ||
| 磁偶極子 Magnetic Dipole | 一個載流的小閉合圓環。 | ||
| 磁單極子 Magnetic monopole | 僅帶有北極或南極的單一磁極（類似於只帶負電荷的電子），它們的磁感線分佈類似於點電荷的電場線分佈。這種粒子是一種帶有一個單位「磁荷」（類比於電荷）的粒子。狄拉克磁單極子（Dirac monople）、塞伯格-維騰磁單極子（Seiberg–Witten monople）、霍夫特-波利亞科夫磁單極子（t'Hooft-Polyakov monople）、吳-楊磁單極子（Wu–Yang monopole）。 | ||
| 位移子 Dislon[3] | 與晶體中位錯有關的局部集體激發，它是從經典位錯晶格位移場的量子化中產生的。 | ||
| 分數電荷粒子 fractional charge particles | 奇數分母1/3、1/5電荷粒子與偶數1/4、2/5電荷粒子的性質不同。 | ||
| 碎形振子 Fracton[4] | 在具有碎形結構的基底上的集體量子化振動，是聲子的碎形模擬。 | ||
| 碎形振子（次維度粒子） Fracton (subdimensional particle) | 在孤立狀態下不動的突然發生的拓撲准粒子激發。 | ||
| 列韋子 Leviton[5] | 金屬中單個電子的集體激發，激發產生電子脈衝而不產生電子電洞，脈衝的時間依賴性由脈衝電位產生的勞侖茲分佈來描述。 | ||
| 磁振子 Magnon | 晶格中電子自旋結構集體激發的準粒子，可以被看作是量子化的自旋波，也就是磁性有序體的動態本徵激發。狄拉克磁振子（Dirac magnons）、外爾磁振子（Weyl magnons）、三分量磁振子（three-component magnons）。磁振子與聲子耦合形成拓撲磁振子極化子。 | ||
| 磁性斯格明子 Magnetic Skyrmion | 微納米尺度上的一種自旋結構，由於受到拓撲保護，其具有較高的穩定性，同時可以被很低的電流所驅動。根據自旋分佈的方式分為兩種，自旋向量在垂直徑向方向連續旋轉的布洛赫型(Bloch type)的斯格明子的也稱為徑向斯格明子（Radial Skyrmion），刺蝟斯格明子(hedgehog skyrmion)；自旋向量在徑向連續地旋轉奈爾型(Néel type)的斯格明子也稱為手性斯格明子（Chiral Skyrmion），螺旋斯格明子（spiral skyrmio）。而每種類型的斯格明子又有兩種相反手性的自旋分佈。磁性斯格明子（Skyrmion）、反斯格明子（Antiskyrmion）、雙渦旋磁性斯格明子（biskyrmion）、磁泡（Bubble）、麥紉(meron)、磁浮子（chiral magnetic bobbers）。 | ||
| 玻戈留玻夫粒子 Bogoliubov quasiparticle[6] | 在超導體中的准粒子，線性負電荷電子和帶正電荷電子電洞激發的組合的量子疊加態。 | 電子，電洞 | |
| 馬約拉納粒子 Majorana particle[7] | 在某些超導體中，被量子磁渦旋束縛的零能量態，就是馬約拉納零能模，馬約拉納零能模深刻地改變了渦旋的量子統計性質，它們作為一個共同體形成了一種有非阿貝爾統計的新型粒子。 | 電子，電洞 | |
| 相位子 Phason[8] | 准晶體中與原子重排有關的相態振動模式。 | ||
| 起伏量子 Phoniton[9] | 理論上的准粒子，它是局域的、長壽的聲子和物質激發的混雜化。 | ||
| 聲子 Phonon | 晶格中與原子位移有關的機械振動模式。 | ||
| 等離激元 Plasmon | 也叫等離子體、等離體子，由等離子體震盪量子化產生的準粒子，是自由電子氣的集體震盪。 | ||
| 表面等離激元 Surface Plasmon | 也叫表面等離子體，存在於任兩個其介電函數的實部在穿越交界面時改變正負號的物質的交界面間的相干電子震盪。 | ||
| 極化子 Polaron | 極化子 Polaron | 晶體和離子晶體中導帶的電子和與其周圍晶格畸變的帶電複合體，相當於電子與聲子云。 | 電子、聲子 |
| 等離極化子 Plasmaron | 由等離激元和電洞耦合而產生的准粒子。 | ||
| 雙極化子 Bipolaron | 兩個極化子的束縛態。 | 極化子 (電子、聲子) | |
| 磁極化子 magnetopolaron | 磁極化子效應。 | ||
| 激子磁極化子 excitonnic magnetic polaron | 由磁性半導體微結構中鐵磁自旋耦合態與自由激子相互作用形成的複合元激發。 | ||
| 齊納極化子 Zener polaron | |||
| 庫珀對 Cooper pair | 在低溫超導體中，電子並不是單個地進行運動，而是以弱耦合形式形成配對，一般稱之為庫珀對．形成庫珀對的兩個電子，一個自旋向上，另一個自旋向下。也是一種電-聲子作用導致的「極化子」。 | ||
| 自旋軌道極化子 Spin-orbital polaron, SOP | 磁性外爾費米子系統中單原子缺陷附近存在有一類特殊的激發態，在非磁性的硫表面上單原子空位周圍會產生空間局域的磁性極化子，表現為三重旋轉對稱性的束縛態激發。 | ||
| 極化激元 Polariton | 極化激元 Polariton | 也叫電磁極化子，由電磁波之間的強烈耦合以及帶有電偶極子或磁偶極子的激發作用中產生，也可看為一顆受激的光子，它能解釋在共振中色散的光的交叉。 | 光子, 光學聲子 |
| 聲子極化激元 Phonon polaritons | 聲子-電磁極化子由紅外線光子及光學聲子（Optical phonon ）的耦合形成。 | ||
| 激子極化激元 Exciton polaritons | 激子-電磁極化子由可見光光子及激子的耦合形成。 | ||
| 表面等離極化激元 Surface plasmon polaritons | 表面等離激元-電磁極化子由表面等離子體及光子的耦合形成波長取決於物質及其幾何結構。分為局域表面等離子共振（Local Surface Plasmon Resonance，LSPR）和表面等離極化激元（Surface Plasmon Polariton，SPPs）兩種。 | ||
| 子帶間極化激元 Intersubband polaritons | 子帶間-電磁極化子由紅外或太赫茲光子與子帶間激發耦合而產生的。 | ||
| 布拉格極化激元 Braggoritons、Bragg polaritons | 布拉格電磁極化子是布拉格光子模式與體激子耦合的結果。 | ||
| 等離激子激元 Plexcitons 激子等離子激元 Excimon |
等離子體與激子耦合而成。 | ||
| 磁振子極化激元 Magnon polaritons | 磁振子-電磁極化子是磁振子與光耦合的結果。 | ||
| 空腔極化激元 Cavity polaritons | 空腔-電磁極化子是共振腔模態和激子的耦合會形成電磁極化子模態。 | ||
| 腔-磁振子極化激元 cavity magnon polaritons | 光子-磁子的強耦合體系，可理解為50%的光子態和50%的自旋態的混合疊加。 | ||
| 狄拉克極化激元 Dirac polaritons[10] | 狄拉克-電磁極化子，通過一個封閉的空腔改變光子環境，可以操縱II型狄拉克點的位置，從而產生質量上不同的極化相。 | ||
| 旋子 Roton[11] | 超流氦-4中的基本激發。 | ||
| 孤立子 Soliton | 又稱孤子波、孤立波、孤波，是一種自我增強的孤立波包，它在以恆定速度傳播時保持其形狀。是由介質中非線性和色散效應的抵消引起的。 | ||
| 達維多夫孤子 Davydov soliton.[12] | 蛋白質中能量傳遞。 | ||
| 電荷自旋分離 Spin–charge separation |
電洞子 Holon或電荷子 Chargon | 電子自旋-電荷分離形成的准粒子 | |
| 軌道子 Orbiton[13] | 電子自旋軌道分離產生的准粒子。 | ||
| 自旋子 Spinon | 由電子自旋電荷分離而產生的一種准粒子，它可以形成量子自旋液體和強相關的量子自旋液體。 | ||
| 皺紋子 Wrinklon[14][15] | 約束二維系統中與皺痕相對應的局域激發。 | ||
參考資料
編輯- ^ Clara Moskowitz. Meet the Dropleton—a "Quantum Droplet" That Acts Like a Liquid. Scientific American. 26 February 2014 [26 February 2014]. （原始內容存檔於2019-02-09）.
- ^ Angell, C.A.; Rao, K.J. Configurational excitations in condensed matter, and "bond lattice" model for the liquid-glass transition. J. Chem. Phys. 1972, 57 (1): 470–481. Bibcode:1972JChPh..57..470A. doi:10.1063/1.1677987.
- ^ M. Li, Y. Tsurimaki, Q. Meng, N. Andrejevic, Y. Zhu, G. D. Mahan, and G. Chen, "Theory of electron-phonon-dislon interacting system – toward a quantized theory of dislocations", New J. Phys. (2017) http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/aaa383/meta （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
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