Los orbitones son una de las tres cuasipartículas , junto con los holones y los espinones , en las que los electrones de los sólidos pueden dividirse durante el proceso de separación entre espín y carga , cuando están confinados de forma extremadamente estrecha a temperaturas cercanas al cero absoluto . [1] El electrón siempre puede considerarse teóricamente como un estado ligado de los tres, con el espín llevando el espín del electrón, el orbitón llevando la ubicación orbital y el holón llevando la carga , pero en ciertas condiciones pueden desconfinarse y se comportan como partículas independientes .
Se puede pensar en los orbitones como energía almacenada en una ocupación orbital que puede moverse a través de un material; en otras palabras, una excitación basada en orbitales. Una órbita se propaga a través de 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 entre sí en un entorno extremadamente concurrido, 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 demostró que los electrones podrían saltar desde la superficie de un metal a un cable cuántico ubicado muy cerca mediante un túnel cuántico y, al hacerlo, se separarían en dos cuasipartículas , denominadas espinones y holones por los investigadores. [2]
La órbita fue predicha teóricamente por van den Brink , Khomskii y Sawatzky en 1997-1998. [3] [4] Su observación experimental como una cuasipartícula separada se informó 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 Una muestra dimensional de cuprato de estroncio excitará al electrón a un orbital más alto, lo que hará que el haz pierda una fracción de su energía en el proceso antes de rebotar. Al hacerlo, el electrón se separa en un espinón y una órbita.