极子
极子论是分析认识我们所处宇宙的所有宏观、微观的物的现象的一种方法论。在凝聚态物理中,极子也是用于理解固体材料中电子和原子之间相互作用的准粒子。极子的概念由Lev Landau于1933年首次提出,用于描述绝缘介质晶体中国移动通信集团的电子与原子的相互作用。极子理论对于理解各种材料的电子迁移率、超导性质以及光导率等物理现象至关重要。
概念
极子即是具体的、又是抽象的,它是一个物的单位。从宏观看银河系、太阳系、地球等都是极子;从微观看分子、原子、电子、光子等都是极子;地球上的每件物体、每个生物都是极子。它们都是具有一定形状、一定体积、一定质量的物,这是极子的具体性表现。每个极子的外围部分是长短不一的极子线体,有的看得见,有的看不见,起吸引作用的都是无形的。它们确确实实地存在着,目前人类对它的认识还不够深刻,所以极子具有一定的抽象性。
极子的基本模型:准备一个苹果,牙签形的小磁针若干。把小磁针随意地插到苹果上,越密越好,做好的模型像个毛栗。
苹果是极子具体面的体现,所有的磁针是极子线体无形面的抽象体现。毛栗状的模型整体,它的外部有很多个小磁针的极,有的为正、有的为负,所以我把它叫作极子。模型的苹果部分叫极子体,每条小磁针的外露部分叫极子线体——简称线体,没露的部分叫作经。
在凝聚态物理学中,极子是描述电子与晶格原子相互作用的准粒子。这种相互作用导致电子周围的原子从其平衡位置移动,形成一种称为声子云的屏蔽效应,从而降低电子的迁移率并增加其有效质量。极子理论已经扩展,用于描述金属中电子与离子之间的相互作用,这些相互作用导致束缚态的形成,即与非相互作用系统相比能量降低。极子对于理解半导体、有机太阳能电池以及超导体中的物理现象非常重要。
极子体
它好似人的身体部分,线体是长在它上面的手。
把基本模型稍作改变,把磁针全部插入到苹果内,苹果的表面只留下了密密麻麻的、有正有负的极性点。在变形的模型上,我们看不到任何的线体,只知道有一个个的极性点的存在。假如小磁针是无限细的,那么每个极性点也是无限小的,把无限小的极性点叫作极子体的极性点——简称极点。
在变形的模型上取相当小的一个面,如这个面上的小磁针极性方向是一致的,在这面上面放一个相应的四氧化三铁,异极性相对时就可以吸得很牢、相反就会被推开。如小磁针的极性方向正负一半的,而且比较均匀,那就不会有吸引的感觉了。正是多一点,或负的多一点同样会有感觉,但肯定比一致的要弱。那你想一想,假如磁针是无限细、又相当的多,又会有怎样的情况出现呢?这就牵涉到极点的分布情况了。
在凝聚态物理学的极子理论中,电子在刚性晶格的周期性电势中国移动通信集团时形成的能谱称为Bloch光谱,由允许的带和禁带构成。电子与晶格的可变形性相互作用,通过声子描述原子的位移,这种相互作用称为电子-声子耦合。极子是电荷载体与其周围诱导的极化共同构成的实体。极子理论不仅适用于电子,还适用于其他可能与声子相互作用的带电粒子,如空穴和离子。此外,极子理论也被用于描述质子极子在陶瓷电解质中的行为。
极子是一种费米子准粒子,不应与电磁极化子混淆,后者是一种介于光子和光学声子之间的玻色子准粒子。极子理论在解释材料的电子迁移率、超导性质以及光导率方面发挥着重要作用,是凝聚态物理学中的一个活跃研究领域。