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Quasiteilchen



Ein Quasiteilchen ist eine elementare Anregung, ein gebundener Zustand oder eine Kombination mehrerer Teilchen in einem Festkörper, die mit effektiven Feldgrößen beschrieben werden können. Man hat es somit nicht mit einem tatsächlichen Teilchen zu tun (daher der Name), aber es können durchaus typische Teilcheneigenschaften auf diese Anregungen angewandt werden. Dazu zählen Effektive Masse, Energie, (Quasi-) Impuls, Spin, Wellenlänge, (diskrete) Anregungsspektren. Zwei Quasiteilchen können zum Beispiel aneinander streuen und Impuls und Energie austauschen.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

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

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 z=e^{\beta\mu}\ll 1 ist in solchen Systemen unmöglich, da wegen μ = 0 für die Fugazität immer z = 1 gilt.

Siehe auch

 
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