Cuasipartícula

Karina Mendoza Carrillo 1191071

María Isabel Meza Vega1191086

¿Que son?

Una cuasipartícula es una perturbación en un medio, que se comporta como una partícula y puede ser tratada como tal.

Es la combinación de una partícula en un medio y el efecto que esta partícula provoca en su entorno de dicho medio.

En el experimento realizado por una estudiante de llamada Merav Dolev,

perteneciente al grupo del profesor Moty Heiblum se

encontraron Cuasipartículas con una carga equivalente a

un cuarto de la carga del electrón.

Tipos de cuasipartícula

FONONES PLASMONES

EXCITONES

FONONES

Son vibraciones de los átomos en una estructura cristalina rígida. Se les dio ese nombre debido a

que, cuando su longitud de onda es suficientemente grande,

producen sonidos.

Los fonones presentan longitud de onda larga que

generan sonidos en los solidos.

Ejemplo al golpear fragmento de fonolita: rocas ígneas de aquí el nombre de fonón del

griego fone: que significa SONIDO.

FONON Es la partícula elemental del sonido.

FOTONEs la partícula elemental de la luz.

FONON & FOTONDIFERENCIA SEMEJANZA

Los fonones de longitudes de onda diferentes pueden

interactuar y mezclarse cuando chocan entre sí,

produciendo una longitud de onda diferente.

Y los fotones no interactúan

Los fotones de una frecuencia dada sólo

pueden existir en ciertos niveles de energía

específica – múltiplo exacto de la base de

cuantos –

EXCITONES

Es el resultado del acoplamiento

electrostático entre un electrón y un hueco.

Es lo contrario a un electrón: su carga es positiva.

Es donde debería haber un electrón.

No es materia, ni tampoco antimateria, no es nada.

¿ QUE ES UN HUECO DE ELECTRóN?

Ilustración en la cual se representa como los electrones (en azul) y los huecos (en rojo) liberan su exceso de energía eficientemente para crear más pares electrón-hueco (excitones).

Los excitones son partículas que se forman cuando los materiales

semiconductores absorben los fotones (partículas de la luz) pueden viajar mil

veces más lejos de lo asumido, si el trayecto lo realizan en un cristal

orgánico semiconductor sumamente puro de rubreno.

características

• Un excitón es eléctricamente neutro y no contribuye a la conductividad eléctrica.

• Un excitón puede moverse por el cristal transportando energía de excitación,

Pero no carga.

• Se puede asociar a un excitón una onda de propagación (longitud de onda y

Dirección de propagación).

Excitones Débilmente Ligados (Mott-wannier)

tipos de excitones

Excitones fuertemente ligados (Frenkel)

Excitones Débilmente Ligados (Mott-wannier)

El electrón y el hueco están débilmente

ligados y la distancia entre ellos es mayor que la constante de

red.

La distancia entre electrón y hueco es pequeña en comparación con la constante de red con lo que

el electrón y hueco están fuertemente ligados

Excitones fuertemente ligados (Frenkel)

aplicaciónes

supercomputadores

Una de ellas es la que busca introducir circuitos utilizando excitones que

pueden resistir excelentemente las bajas temperaturas(125 kelvin) al estar asociadas entre sí.

Recolección eficiente de energía solar

PODRÍAN CAPTURARSE PARA MEJORAR LA EFICACIA DE LOS PANELES SOLARES

PLASMONES

Es un cuanto de una oscilación de un plasma. Cuasipartícula

Son explicados clásicamente usando el modelo de drade de los metales. El metal es tratado como un cristal tridimensional de iones positivos, junto a un gas de electrones deslocalizado que se mueve en esta red de iones que forman un potencial períodico.

Representación del modelo de Drude: los electrones, en azul, son movidos por el gradiente de campo eléctrico, y chocan con los iones de la red cristalina, en rojo.

DESCUBRIMIENTO DE LOS PLASMONES

• En la literatura, los plasmones de superficie fueron reportados por primera vez en 1957 por R. H. Ritchie.

• Su descubrimiento se produjo en 1984: Ebbesen iluminó una estrecha lámina de oro con millones de agujeros microscópicos.

• La explicación de este fenómeno la dieron nueve años más tarde en el artículo que publicaron en la revista Nature en febrero de 1998.

Los plasmones de superficie son aquellos plasmones que están confinados a las superficies y que forman un polaritón cuando interactúan con la luz. Ocurren en la interfaz entre un dieléctrico y un metal. Permiten explicar las anomalías en la difracción de una red de difracción metálica (Anomalía de Wood) y también son útiles en la espectroscopia Raman de superficie entre otras aplicaciones.

PLASMONES DE SUPERFICIE

IMPORTANCIATienen un rol importante en las propiedades

ópticas de los metales. La luz es reflejada cuando la frecuencia es inferior a la frecuencia de plasma, debido a que los electrones en el metal apantallan el campo eléctrico incidente. La luz de frecuencia superior a la frecuencia de plasma es transmitida, debido a que los electrones del metal no pueden responder tan rápidamente para poder apantallar el campo .

• En la mayoría de los metales, la frecuencia de plasma está en el ultravioleta , haciendolos brillantes (reflectivos) en el rango de la luz visible

CAMPO ELECTRICO EN LA TRANSMISION EXTRAORDINARIA DE LA LUZ

Son “partículas” que pueden ser usadas para transportar luz a través de una lámina. Es decir, no reflejan luz incidente: la transmiten

Con ellos podrían fabricarse: procesadores que trabajen a la velocidad de la luz, “ nanoshells” que contengan dosis de insulina para tratar diabéticos, y hasta lentes “perfectas”.

NANOSHELLS

GUIAS DE ONDAS PARA PLASMONES

APLICACIÓN

• Resonancia de plasmón de superficie. Usada para observar cambios nanométricos en espesor, fluctuaciones de densidad o absorción molecular.

• Excitaciones de plasmones de superficie en nanoestructuras metálicas aisladas.

OPTICA EN EL PLANO CON PLASMONES SUPERFICILAES