Magnon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Magnon

Magnon jest kwazicząstką opisującą elementarny kwant propagujących się wzbudzeń spinowych w krysztale.

Oddziałujące spiny w sieci krystalicznej mogą tworzyć propagujące się jak fale wzbudzenia, które nazywamy falami spinowymi. Fale spinowe są kolektywnymi wzbudzeniami układu spinów w krysztale. Wzbudzenia te mogą (zgodnie z mechaniką kwantową) być skwantowane podobnie jak fala elektromagnetyczna. Kwantem fali elektromagnetycznej jest foton. Kwant fali spinowej nazywamy magnonem. Propagujący się magnon posiada kwazipęd \vec{p}=\hbar \vec{k} ( k jest wektorem falowym), energię E=\hbar \omega(k) Zależność dyspersyjna dla magnonów ma postać:

E_{k}=\hbar \omega(k)=2J S (z-\sum_{\delta}\cos(\vec{k}\vec{\delta}))\sim (2J S a^2)k^2=\frac{\hbar^2 k^2}{2m_{*}}

gdzie a jest stałą sieci, J całką wymiany, S wartością spinu a sumowanie odbywa się po najbliższych sąsiadach. W ferromagnetykach magnony zachowują się jak bozony ( w pierwszym przybliżeniu) o pewnej masie efektywnej. Układ oddziałujących spinów opisuje model Heisenberga.

Podobnymi kwazicząstkami sa: ekscytony, fonony, polarony i polarytrony.

Literatura[edytuj | edytuj kod]

  • J. Garbarczyk, Wstęp do fizyki ciała stałego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000, ISBN 83-7207-176-4
  • Ch. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1999
  • J.M. Ziman, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1977