Ekscyton: Definicja i Rodzaje
Ekscyton, od angielskiego słowa „excite” oznaczającego „wzbudzać”, to kwazicząstka powstająca w wyniku oddziaływania kulombowskiego między elektronem a dziurą. Zjawisko to zachodzi, gdy elektron zostaje wzbudzony, co prowadzi do korelacji między tymi dwoma elementami. Choć termin ekscyton jest najczęściej używany w kontekście fizyki materii skondensowanej i kryształów, jego zastosowanie nie ogranicza się tylko do tych obszarów.
W przypadku kryształów złożonych z ekscytonów, mówimy o ekscytonium.
Rodzaje ekscytonów
Wyróżnia się dwa główne typy ekscytonów:
- Ekscyton Wanniera-Motta: charakteryzuje się dużym promieniem w porównaniu do długości charakterystycznych w układzie, takich jak stała sieci w krysztale.
- Ekscyton Frenkla: ma promień porównywalny z długościami charakterystycznymi układu.
W literaturze fachowej można również spotkać ekscyton Mahana, znany jako Fermi-edge singularity lub X-ray singularity. W jego przypadku dochodzi do wzbudzenia elektronu w metalu z głębokich powłok atomowych do pasma przewodnictwa, co skutkuje powstaniem dziury o większej masie. Teoretyczne obliczenia wskazują na rozbieżność potęgową dla energii odpowiadających wzbudzeniom bliskim powierzchni Fermiego. Efekt ten został przewidziany przez Mahana i potwierdzony eksperymentalnie.
Podsumowanie
Ekscytony to istotne kwazicząstki w fizyce, z różnorodnymi zastosowaniami i typami, które mają znaczenie w badaniach nad materią skondensowaną oraz w innych dziedzinach fizyki.
Kluczowe kategorie: kwazicząstki, fizyka ciała stałego.
