Strona głównaPytania → Czym są spinony, holony i...

Czym są spinony, holony i orbitony?

Pytanie

Pyta Michał

Czym są spinony, holony i orbitony? Czy to prawda, że je otrzymano? Czy to z tych cząstek składa się elektron?

Odpowiedź

Odpowiada Damian Zdulski

Spinony, holony i orbitony są trzema niezależnymi kwazicząstkami na które elektron rozpada się w procesie separacji spinowo-ładunkowej. Spinon niesie spin elektronu, holon ładunek, a orbiton informację na którym orbitalu atomowym znajduje się elektron. Zjawisko to obserwuje się wyłącznie w układach z makroskopową ilością silnie oddziałujących między sobą elektronów. Dlatego nie oznacza to, że elektron naprawdę ulega rozpadowi na nowe elementarne cząstki, tylko kolektywne, niskoenergetyczne wzbudzenia takiego gazu elektronowego zachowują się w przybliżeniu jak gdyby były nowymi niezależnymi cząstkami o innej masie, ładunku, a nawet statystyce. Jest to przykład fundamentalnego dla fizyki materii skondensowanej zjawiska emergencji, gdzie nowe jakościowo formy i zachowania układu powstają z interakcji pomiędzy jego elementarnymi składowymi, które same w sobie nie wykazują takich właściwości.

Omawiany efekt został niedawno eksperymentalnie zaobserwowany, o czym można przeczytać tutaj oraz tutaj w przypadku separacji tylko na spinony i holony, oraz tutaj gdy dodatkowo pojawiają się orbitony.