Quasiteilchen

Qua|si|teil|chen: Sammelbez. für ausschließlich in Festkörpern u. a. Vielteilchensystemen existenzfähige Energiequanten, z. B. Cooper-Paare, Defektelektronen, Excitonen, Phononen, Polaritonen, Polaronen, Solitonen.

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Quasiteilchen,

 

die Energiequanten der Elementaranregungen in Festkörpern (oder allgemein in Vielteilchensystemen), die sich hinsichtlich gewisser Eigenschaften wie Teilchen verhalten; im Gegensatz zu gewöhnlichen Teilchen können Quasiteilchen nicht frei auftreten und zerfallen nach der begrenzten Lebensdauer des angeregten Zustands. Jedes Quasiteilchen ist durch seinen (Quasi-)Impuls p beziehungsweise Wellenvektor k (mit p = h̶ k, h̶ = h / 2π, h plancksches Wirkungsquantum) und über die Dispersionsrelation durch seine Energie E = E (k) charakterisiert. Die Anregung eines Systems wird quantenfeldtheoretisch als Erzeugung eines Quasiteilchens aus dem Grundzustand (»Vakuum«) erfasst, und Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Elementaranregungen werden durch die Erzeugung und Vernichtung von Quasiteilchen unter Energie- und Impulserhaltung beschrieben. Derartige Wechselwirkungsprozesse führen zu neuen Eigenzuständen des Festkörpers, denen wieder ein neues Quasiteilchen zugeordnet werden kann. Quasiteilchen sind z. B. Defektelektronen, Phononen, Polaronen, Exzitonen, Polaritonen, Plasmonen, Magnonen in Festkörpern und Cooper-Paare in Supraleitern.