16. Sep 2008, 20:24

Ein Quasiteilchen ist eine elementare Anregung eines Festkörpers, die mit effektiven Feldgrößen beschrieben werden kann. Es handelt sich also nicht um ein tatsächliches Teilchen, wie beispielsweise ein Atom oder ein Elektron, sondern um einen gebundenen Zustand oder eine Kombination mehrerer Teilchen eines Festkörpers (daher der Name). Trotzdem besitzen solche Quasiteilchen durchaus typische Teilcheneigenschaften, vor allem Effektive Masse, Energie, (Quasi-) Impuls, Spin, Wellenlänge, und (diskrete) Anregungsspektren. Quasiteilchen können somit zum Beispiel aneinander streuen und Impuls und Energie austauschen.

Quasiteilchen vereinfachen die Beschreibung kollektiver Wechselwirkung in einem Vielteilchen-System: So kann die Wechselwirkung eines geladenen Teilchens in einem Gas gleichartig geladener Teilchen durch das Bild eines Quasiteilchens mit einer umgebenden Ladungswolke ersetzt werden. Dazu wird einerseits der Effekt der Wechselwirkung durch die Trägheit der Ladungswolke ausgedrückt, das System wechselwirkender Teilchen anderseits durch ein System von Quasiteilchen mit veränderten dynamischen Eigenschaften.

Für Quasiteilchen gilt keine Erhaltung der Teilchenzahl. Demzufolge muss das chemische Potential für Quasiteilchen verschwinden (μ = 0).

Ferner lassen sich Systeme aus Quasiteilchen (Photonengas, Phononengas, etc.) grundsätzlich nicht klassisch beschreiben! Der klassische Grenzfall ist in solchen Systemen unmöglich, da wegen μ = 0 für die Fugazität immer z = 1 gilt.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Phonon, Polaron, Exziton, Plasmon, Magnon, Polariton

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