Hispanopedia WikiLos orbitones son una de las tres cuasipartículas , junto con los holones y los espinones , en las que los electrones en los sólidos pueden dividirse durante el proceso de separación espín-carga , cuando están confinados de manera extremadamente estrecha a temperaturas cercanas al cero absoluto . [1] El electrón siempre puede considerarse teóricamente como un estado ligado de los tres, con el espinón llevando el espín del electrón, el orbitón llevando la ubicación orbital y el holón llevando la carga , pero en ciertas condiciones pueden desconfinarse y comportarse como partículas independientes .
Descripción general
Los orbitones pueden considerarse energía almacenada en una ocupación orbital que puede moverse por todo el material; en otras palabras, una excitación basada en orbitales. Un orbitón se propaga por un material como una serie de excitaciones y relajaciones orbitales de los electrones en un material sin cambios ni en el espín de esos electrones ni en la carga en ningún punto del material.
Los electrones, al tener la misma carga, se repelen entre sí. Como resultado, para poder pasar uno al lado del otro en un entorno extremadamente lleno de gente, se ven obligados a modificar su comportamiento. Una investigación publicada en julio de 2009 por la Universidad de Cambridge y la Universidad de Birmingham en Inglaterra mostró que los electrones podrían saltar desde la superficie de un metal a un cable cuántico ubicado cerca mediante el efecto túnel cuántico y, al hacerlo, se separarían en dos cuasipartículas , llamadas espinones y holones por los investigadores. [2]
El orbitón fue predicho teóricamente por van den Brink , Khomskii y Sawatzky en 1997-1998. [3] [4] Su observación experimental como una cuasipartícula separada fue reportada en un artículo enviado a los editores en septiembre de 2011. [5] [6] La investigación afirma que disparar un haz de fotones de rayos X a un solo electrón en una muestra unidimensional de cuprato de estroncio excitará al electrón a un orbital más alto, haciendo que el haz pierda una fracción de su energía en el proceso antes de que rebote. Al hacerlo, el electrón se separa en un espinón y un orbitón.
Véase también
Referencias
- ^ "El descubrimiento sobre el comportamiento de un componente básico de la naturaleza podría conducir a una revolución informática". ScienceDaily . 31 de julio de 2009 . Consultado el 1 de agosto de 2009 .
- ^ Y. Jompol; Ford, CJB; Griffiths, JP; Farrer, I.; Jones, GAC; Anderson, D.; Ritchie, DA; Silk, TW; Schofield, AJ; et al. (2009). "Investigación de la separación de espín y carga en un líquido Tomonaga-Luttinger". Science . 325 (5940): 597– 601. arXiv : 1002.2782 . Bibcode :2009Sci...325..597J. doi :10.1126/science.1171769. PMID 19644117. S2CID 206193.
- ^ HF Pen; J. van den Brink; DI Khomskii; GA Sawatzky (1997). "Fase singlete de espín triangular y ordenada orbitalmente en LiVO2". Physical Review Letters . 78 (7): 1323– 1326. Código Bibliográfico :1997PhRvL..78.1323P. doi :10.1103/PhysRevLett.78.1323.
- ^ J. van den Brink; W. Stekelenburg; DI Khomskii; GA Sawatzky; KI Kugel (1998). "Excitaciones de espín y orbitales en aislantes magnéticos con iones de Jahn-Teller". Physical Review B . 58 (16): 10276– 10282. Bibcode :1998PhRvB..5810276V. doi :10.1103/PhysRevB.58.10276.
- ^ Schlappa, J.; Wohlfeld, K.; Zhou, KJ; Mourigal, M.; Haverkort, MW; Strocov, VN; Hozoi, L.; Monney, C.; Nishimoto, S.; Singh, S.; Revcolevschi, A.; Caux, J.-S.; Patthey, L.; Rønnow, HM; Van Den Brink, J.; Schmitt, T. (18 de abril de 2012). "Separación espín-orbital en el aislante Mott cuasi-unidimensional Sr2CuO3". Nature . 485 (7396): 82– 5. arXiv : 1205.1954 . Código Bibliográfico :2012Natur.485...82S. doi :10.1038/nature10974. Número de modelo: PMID 22522933. Número de modelo: S2CID 205228324.
- ^ Merali, Zeeya (18 de abril de 2012). "No tan elemental, mi querido electrón". Nature News . doi : 10.1038/nature.2012.10471 . S2CID 120948947.