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Espinón

Los espinones son una de las tres cuasipartículas , junto con los holones y los orbitones , en las que los electrones en los sólidos pueden dividirse durante el proceso de separación espín-carga , cuando están extremadamente confinados 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 comportarse como cuasipartículas independientes .

El término spinon se utiliza con frecuencia en discusiones de hechos experimentales dentro del marco tanto del líquido de espín cuántico como del líquido de espín cuántico fuertemente correlacionado . [2]

Descripción general

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 del metal a un cable cuántico ubicado cerca mediante un efecto túnel cuántico y, al hacerlo, se separarían en dos cuasipartículas , llamadas espinones y holones por los investigadores. [3]

El orbitón fue predicho teóricamente por van den Brink , Khomskii y Sawatzky en 1997-1998. [4] [5] Su observación experimental como una cuasipartícula separada fue reportada en un artículo enviado a los editores en septiembre de 2011. [6] [7] La ​​investigación afirma que al disparar un haz de fotones de rayos X a un solo electrón en una muestra unidimensional de cuprato de estroncio , esto excitará al electrón a un orbital más alto, haciendo que el haz pierda una fracción de su energía en el proceso. Al hacerlo, el electrón se separará en un espinón y un orbitón. Esto se puede rastrear observando la energía y el momento de los rayos X antes y después de la colisión.

Véase también

Referencias

  1. ^ "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 .
  2. ^ Amusia, M., Popov, K., Shaginyan, V., Stephanovich, V. (2014). Teoría de compuestos de fermiones pesados ​​- Teoría de sistemas de Fermi fuertemente correlacionados . Springer Series in Solid-State Sciences. Vol. 182. Springer. doi :10.1007/978-3-319-10825-4. ISBN 978-3-319-10825-4.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  3. ^ Y. Jompol; et al. (2009). "Investigación de la separación de carga y espín 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.
  4. ^ HF Pen, J. van den Brink, DI Khomskii y 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. S2CID  120734299.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ^ J. van den Brink, W. Stekelenburg, DI Khomskii, GA Sawatzky y KI Kugel (1998). "Excitaciones de espín y orbitales en aislantes magnéticos con iones de Jahn-Teller". Physical Review B . 58 (16): 10276–10282. Código Bibliográfico :1998PhRvB..5810276V. doi :10.1103/PhysRevB.58.10276. S2CID  55650675.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. ^ Schlappa, J; Wohlfeld, K; Zhou, K. J; Mourigal, M; Haverkort, M. W; Strocov, V. N; Hozoi, L; Monney, C; Nishimoto, S; Singh, S; Revcolevschi, A; Caux, J. S; Patthey, L; Rønnow, H. M; 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.
  7. ^ Merali, Zeeya (18 de abril de 2012). "No tan elemental, mi querido electrón". Nature . doi :10.1038/nature.2012.10471.