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Orbiton e sind neben Holonen und Spinonen eines von drei Quasiteilchen in die sich Elektronen in Festkörpern während der

Orbiton

Orbitone sind neben Holonen und Spinonen eines von drei Quasiteilchen, in die sich Elektronen in Festkörpern während der Spin-Ladungs-Trennung aufspalten können, wenn sie bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt extrem eng eingeschlossen sind. Das Elektron kann theoretisch immer als gebundener Zustand der drei betrachtet werden, wobei das Spinon den Spin, das Orbiton den Orbitalort und das Holon die Ladung des Elektrons trägt, aber unter bestimmten Bedingungen können sie dekonfiniert werden und sich wie unabhängige Teilchen verhalten.

Übersicht Bearbeiten

Orbitone können als Energie betrachtet werden, die in einer Orbitalbelegung gespeichert ist und sich durch ein Material bewegen kann, mit anderen Worten, eine Anregung auf Orbitalbasis. Ein Orbiton breitet sich durch ein Material als eine Reihe von Orbitalanregungen und -relaxationen der Elektronen in einem Material aus, ohne den Spin dieser Elektronen oder die Ladung an einem beliebigen Punkt im Material zu verändern.

Elektronen gleichen Ladungszustands stoßen sich gegenseitig ab. Infolgedessen sind sie gezwungen, ihr Verhalten zu ändern, um in einer extrem überfüllten Umgebung aneinander vorbei gehen zu können. Im Juli 2009 veröffentlichte Untersuchungen der University of Cambridge und der University of Birmingham in England zeigten, dass Elektronen durch Quantentunneln von der Oberfläche eines Metalls auf einen nahe gelegenen Quantendraht springen können und sich dabei in zwei Quasiteilchen trennen, die von den Forschern Spinone und Holone genannt wurden.

Die Umlaufbahn wurde von Van den Brink, Khomskii und Sawatzky in den Jahren 1997–1998 theoretisch vorhergesagt.

Über die experimentelle Beobachtung der Orbitonen als separate Quasiteilchen wurde in einem Artikel berichtet, der im September 2011 an Verlage eingereicht wurde. Die Ergebnisse besagen, dass das Feuern eines Röntgenphotonenstrahls auf ein einzelnes Elektron in einer eindimensionalen Probe von Strontium-Cuprat das Elektron in ein höheres Orbital anregt, wodurch der Strahl einen Bruchteil seiner Energie verliert, bevor er zurückprallt. Dabei wird das Elektron in ein Spinon und ein Orbiton getrennt.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution. In: ScienceDaily. 31. Juli 2009, abgerufen am 1. August 2009.
  2. Y. Jompol u. a.: Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid. In: Science. Band 325, Nr. 5940, 31. Juli 2009, S. 597–601, doi:10.1126/science.1171769, PMID 19644117.
  3. H. F. Pen, J. van den Brink, D. I. Khomskii, G. A. Sawatzky: Orbital Ordering in a Two-Dimensional Triangular Lattice. In: Physical Review Letters. Band 78, Nr. 7, 17. Februar 1997, S. 1323–1326, doi:10.1103/PhysRevLett.78.1323.
  4. J. van den Brink, W. Stekelenburg, D. I. Khomskii, G. A. Sawatzky, K. I. Kugel: Elementary excitations in the coupled spin-orbital model. In: Physical Review B. Band 58, Nr. 16, 15. Oktober 1998, S. 10276–10282, doi:10.1103/PhysRevB.58.10276.
  5. J. Schlappa, K. Wohlfeld, K. J. Zhou, M. Mourigal, M. W. Haverkort, V. N. Strocov, L. Hozoi, C. Monney, S. Nishimoto, S. Singh, A. Revcolevschi, J.-S. Caux, L. Patthey, H. M. Rønnow, J. Van Den Brink, T. Schmitt: Spin–orbital separation in the quasi-one-dimensional Mott insulator Sr2CuO3. In: Nature. 485. Jahrgang, Nr. 7396, 18. April 2012, S. 82–85, doi:10.1038/nature10974, PMID 22522933, arxiv:1205.1954, bibcode:2012Natur.485...82S.
  6. Zeeya Merali: Not-quite-so elementary, my dear electron. In: Nature News. 18. April 2012, doi:10.1038/nature.2012.10471.
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Veröffentlichungsdatum:
Orbitone sind neben Holonen und Spinonen eines von drei Quasiteilchen in die sich Elektronen in Festkorpern wahrend der Spin Ladungs Trennung aufspalten konnen wenn sie bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt extrem eng eingeschlossen sind 1 Das Elektron kann theoretisch immer als gebundener Zustand der drei betrachtet werden wobei das Spinon den Spin das Orbiton den Orbitalort und das Holon die Ladung des Elektrons tragt aber unter bestimmten Bedingungen konnen sie dekonfiniert werden und sich wie unabhangige Teilchen verhalten Ubersicht BearbeitenOrbitone konnen als Energie betrachtet werden die in einer Orbitalbelegung gespeichert ist und sich durch ein Material bewegen kann mit anderen Worten eine Anregung auf Orbitalbasis Ein Orbiton breitet sich durch ein Material als eine Reihe von Orbitalanregungen und relaxationen der Elektronen in einem Material aus ohne den Spin dieser Elektronen oder die Ladung an einem beliebigen Punkt im Material zu verandern Elektronen gleichen Ladungszustands stossen sich gegenseitig ab Infolgedessen sind sie gezwungen ihr Verhalten zu andern um in einer extrem uberfullten Umgebung aneinander vorbei gehen zu konnen Im Juli 2009 veroffentlichte Untersuchungen der University of Cambridge und der University of Birmingham in England zeigten dass Elektronen durch Quantentunneln von der Oberflache eines Metalls auf einen nahe gelegenen Quantendraht springen konnen und sich dabei in zwei Quasiteilchen trennen die von den Forschern Spinone und Holone genannt wurden 2 Die Umlaufbahn wurde von Van den Brink Khomskii und Sawatzky in den Jahren 1997 1998 theoretisch vorhergesagt 3 4 Uber die experimentelle Beobachtung der Orbitonen als separate Quasiteilchen wurde in einem Artikel berichtet der im September 2011 an Verlage eingereicht wurde 5 6 Die Ergebnisse besagen dass das Feuern eines Rontgenphotonenstrahls auf ein einzelnes Elektron in einer eindimensionalen Probe von Strontium Cuprat das Elektron in ein hoheres Orbital anregt wodurch der Strahl einen Bruchteil seiner Energie verliert bevor er zuruckprallt Dabei wird das Elektron in ein Spinon und ein Orbiton getrennt Siehe auch BearbeitenKondensierte Materie Tomonaga Luttinger FlussigkeitEinzelnachweise Bearbeiten Discovery About Behavior Of Building Block Of Nature Could Lead To Computer Revolution In ScienceDaily 31 Juli 2009 abgerufen am 1 August 2009 Y Jompol u a Probing Spin Charge Separation in a Tomonaga Luttinger Liquid In Science Band 325 Nr 5940 31 Juli 2009 S 597 601 doi 10 1126 science 1171769 PMID 19644117 H F Pen J van den Brink D I Khomskii G A Sawatzky Orbital Ordering in a Two Dimensional Triangular Lattice In Physical Review Letters Band 78 Nr 7 17 Februar 1997 S 1323 1326 doi 10 1103 PhysRevLett 78 1323 J van den Brink W Stekelenburg D I Khomskii G A Sawatzky K I Kugel Elementary excitations in the coupled spin orbital model In Physical Review B Band 58 Nr 16 15 Oktober 1998 S 10276 10282 doi 10 1103 PhysRevB 58 10276 J Schlappa K Wohlfeld K J Zhou M Mourigal M W Haverkort V N Strocov L Hozoi C Monney S Nishimoto S Singh A Revcolevschi J S Caux L Patthey H M Ronnow J Van Den Brink T Schmitt Spin orbital separation in the quasi one dimensional Mott insulator Sr2CuO3 In Nature 485 Jahrgang Nr 7396 18 April 2012 S 82 85 doi 10 1038 nature10974 PMID 22522933 arxiv 1205 1954 bibcode 2012Natur 485 82S Zeeya Merali Not quite so elementary my dear electron In Nature News 18 April 2012 doi 10 1038 nature 2012 10471 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Orbiton amp oldid 232422495