Quasi-particules !

[invitebd2b1648]

Salut à tous !

Quelles sont, dans leur totalité connue, les quasi-particules comme les phonons par exemple ?

Et aussi pour chacune d'elle, comment la mesurer ?

Merci !

@ +++
-----

[invitebd2b1648]

Il y a les solitons je crois ...

[invitebd2b1648]

Que peut-il y avoir d'autre ... ?!

[Deedee81]

Salut,

Les magnétons, les rotatons, les excitons,... Et j'en oublie surement.

Je ne suis pas expert en ces trucs, mais un peu de google et de wikipedia t'en dira surement plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mariposa]

Salut à tous !

Quelles sont, dans leur totalité connue, les quasi-particules comme les phonons par exemple ?

Et aussi pour chacune d'elle, comment la mesurer ?

Merci !

@ +++

Tu ne peux pas mesurer directement les phonons, mais seulement leurs effets sur des propriétés. L'effet le plus visible est le contrôle du courant dans un matériau pur.

Par ailleurs les phonons ne sont pas des quasi-particules mais des excitations élémentaires d'un vide. les phonons sont équivalents aux photons. Cela se traite de la même manière dans les 2 cas.

[mariposa]

Il y a les solitons je crois ...

Bonjour,

Les solitons sont des solutions de certaines équations classiques (non quantique) de propagation non linéaire. Ce ne sont donc pas des quasi-particules qui sont des concepts purement quantiques.

[mariposa]

Salut,

Les magnétons, les rotatons, les excitons,... Et j'en oublie surement.

Bonjour,

C'est magnons, rotons, excitons,...

En fait ce ne sont pas des quasi-particules mais des excitations élémentaires d'un vide (comme sont les photons qui sont des excitations élémentaires du vide éléctromagnétique)

[Deedee81]

C'est magnons, rotons, excitons,...

Youpiiiii, j'avais bon pour un des trois

Merci,

En fait ce ne sont pas des quasi-particules mais des excitations élémentaires d'un vide (comme sont les photons qui sont des excitations élémentaires du vide éléctromagnétique)

Qu'appelles-tu quasi particules alors ?

[mariposa]

Youpiiiii, j'avais bon pour un des trois

Merci,



Qu'appelles-tu quasi particules alors ?

Bonjour,

C 'est une bonne question et merci de me donner l'occasion de répondre à cette question.

1- La boule sur l'oreiller.

D'abord une image classique:

Soit une boule qui roule sur un plan horizontale et dotée d'une masse qui représente l'inertie au changement de vitesse.

Prend la même boule que l'on veut déplacer sur un oreiller. Il apparait évident que cette boule sera plus difficilement à déplacer et cela sera perçu comme une masse inertielle plus élevée. Autrement dit le déplacement de la boule sur un oreiller est équivalente à une boule libre (non couplé à l'oreiller) mais de masse inertielle plus élevée. On dit que l'on a renormalisée la masse de la boule.

2- Le polaron.

La traduction quantique de la boule sur l'oreiller s'appelle le polaron

Soit donc un électron (c'est la boule) qui se déplace dans un milieu polarisable (c'est l'oreiller). l'électron chargé polarise le réseau (l'oreiller) et cette électron ressent en retour l'effet de sa propre polarisation sous l'effet d'un champ électrique "retardeur" que l'on traduit par un alourdissement inertiel. Ainsi l'électron en interaction avec un milieu polarisable se comporte comme un électron dont on a modifiée la masse. On dit que l'on a renormalisé la masse de l'électron ou encore que l'on a habillé l'électron par son nuage de polarisation.


3- Différence entre quasi-particule et excitation élémentaire.




La différence entre quasi-particule et excitation élémentaire est simple.

Un polaron qui s'échappe d'un cristal devient un électron dans le vide classique. Une excitation élémentaire est interne au cristal. Un phonon n'existe pas en dehors du cristal.

4- Quasi-électrons et quasi-trous.

Maintenant reste à expliquer ce qu'est un quasi-électron et un quasi-trou.

Tu pars d'un électron vrai au lieu de polariser le réseau, comme précédemment pour donner un polaron, tu considères l'effet de la polarisation sur les autres électrons et son effet en retour. Pour les mêmes raisons que précédemment cela va être équivalent à un électron libre avec sa masse modifiée que l'on dit masse effective (qui va d'ailleurs prendre et caractère tensorielle puisque les effets en retour de la polarisation dépendent de l'orientation du cristal. On a donc non pas un électron mais une quasi-particule électron.


de même tu pars d'une défaut d'électron (donc un trou); Ce défaut d'électron va pour les mêmes raisons se comporter comme une quasi-particule que l'on appelle un trou.

Donc électrons et trous dans un semiconducteurs sont 2 quasi-particules qui ont le même statut et sont aussi vrais l'un comme l'autre.

[Deedee81]

Mariposa, merci pour toutes ces précisions.

Je me demande si cette définition de quasi-particule est consensuelle ??? (j'ai failli dire quasi consensuelle, quel lapsus )

J'aurais franchement eut tendance à dire l'inverse (électrons dans un cristal avec masse effective étou étou : pas quasiparticule, phonon : oui). D'autant que de par ma formation, un électron dans un cristal c'était mon b.a.ba, et je ne rappelle pas avoir vu une seule fois ce qualificatif.

Faudra que je regarde dans quelques bouquins et sur le net. Ce ne serait pas la première fois qu'un terme en physique a de grosses variations de sens selon les auteurs.

C'est plutôt bon à savoir.... pour se méfier quand on tombe dessus

[mariposa]

Mariposa, merci pour toutes ces précisions.

Je me demande si cette définition de quasi-particule est consensuelle ??? (j'ai failli dire quasi consensuelle, quel lapsus )

Elle est totalement consensuelle chez les physiciens du solide (dont je fais partie) car ce sont des concepts de physique du solide qui sont imposés par la nature du problème à N corps.

Je dis cela car tout se traduit dans le langage mathématique. construire mathématiquement une quasi-particule n'a rien à voir à la construction d'une excitation élémentaire.

il est très facile d'expliquer ce qu'est une excitation élémentaire et cela se fait automatiquement dans un cours de physique du solide (impossible de faire l'impasse sur les phonons) alors qu'il est très difficile de faire l'équivalent pour une quasi-particule. Cela se fait peut-être dans de très rares DEA de physique théorique du solide et encore je n'en suis pas si sûr que cela.

En fait il faut savoir que la quasi totalité des cours de physique du solide ignorent tout ou presque du problème à N corps par ce que les profs eux-mêmes ne connaissent la question et par bonheur fort heureusement ceux-ci s'abstiennent.

[Deedee81]

Elle est totalement consensuelle chez les physiciens du solide (dont je fais partie)

Je ne suis effectivement pas du tout physicien du solide mais ingénieur civil en électronique. Différence de langage ?

Si je dis ça c'est à cause :

car ce sont des concepts de physique du solide qui sont imposés par la nature du problème à N corps.

Ce n'est pas tant le concept ou le problème de fond sur lequel je me pose des questions. Ca c'est évidemment "universel" (un cristal de germanium est un cristal de germanium, qu'il soit dans les mains d'un physicien, d'un ingénieur ou d'un cuisinier. Les bandes de valence et de conduction ne disparaissent pas brusquement parceque c'est un jardinier qui tient le cristal dans ses mains. Etc.).

Je me posais la question sur la définition en français de ce terme. Il peut correspondre à des choses totalement différentes selon les auteurs et les domaines.

Un grand classique : pour un astrophysicien le xenon est un métal

Tu pourras donner des définition de physicien du solide aussi précise que tu veux de ce qu'est un métal, il n'empêche qu'un étudiant non prévenu risque d'être très confu en voyant la description de la métalicité des étoiles.

Il est donc important, amha, de préciser aux étudiants et amateurs que s'ils voient ce mot dans un livre, l'auteur peut très bien parler de tout autre chose que la définition que tu as donné.

Ces différences de vocabulaire sont un peu regrettable mais on doit vivre avec.

Je n'ai pas encore vérifié pour quasi particule (au boulot je n'ai pas trop le temps de faire de la recherche documentaire )

[invitebd2b1648]

Merci ... mais :

Selon Wikipédia les phonons feraient partis des quasiparticules au même titre que les quasi-trous ... !

@ +++

[invitebd2b1648]

Alors ... personne pour répondre !

[coussin]

Les phonons sont effectivement des quasi-particules.
Très récemment, un petit nouveau : http://arstechnica.com/science/news/...rk-exciton.ars

[mariposa]

Merci ... mais :

Selon Wikipédia les phonons feraient partis des quasiparticules au même titre que les quasi-trous ... !

@ +++

Bonjour,

On peux toujours utilisé le vocabulaire avec une certaine liberté, l'essentiel est de comprendre ce qu'exprime un vocabulaire.

J'ai fait l'effort pédagogique d'expliquer ce qui se cache derrière les mots. Celui qui a écrit l'article de Wikipedia est manifestement totalement incompétent pour au moins 3 raisons évidentes.


1- Quand on cite les quasi-trous comme quasi-particules on doit symétriquement citer les quasi-électrons qui ne sont pas des électrons. Ceci est une faute tellement grossière qu'elle se suffit à elle-même pour discriter l'article.

2- le soliton n'est en rien une quasi-particule car c'est tout simplement une type de solution d'équations différentielles non linéaires que l'on rencontre par exemple en hydrodynamique ou en propagation dans les fibres monomodes.

En lieu et place il aurait mieux fallu citer les excitations topologiques.

3- L'article de wikipedia est un catalogue de vocabulaire puéril dénués de tout support physique. Ce n'est pas parce que un vocabulaire de physicien finit par on que cela désigne une quasi-particule car dans ce cas il faut citer les cons.

[Deedee81]

Salut,

Hé bien, j'ai même plus besoin d'enquêter. Effectivement ce vocabulaire est à géométrie variable

Mais comme le dit Mariposa, ce qui importe est la signification, plus que le mot.

Je propose de banir ce mot. Ainsi, plus de problème

[mariposa]

Les phonons sont effectivement des quasi-particules.

Bonjour,

Ce n'est pas en effectuant une phrase affirmative ou négative que cela constitue une argumentation. Rappelles-toi ton affirmation fausse (et même ridicule) selon laquelle l'équation de Dirac est quantique.

Très récemment, un petit nouveau : http://arstechnica.com/science/news/...rk-exciton.ars

Là tu t'enfonces complètement: On début des années 70 (il y a donc presque 40 ans) il y a eu la mode des études sur les excitons multiples: 1,2,3,... etc que l'on appelle goutte excitonique quand le nombre d'excitons condensés est élevé. Donc pour la nouveauté des biexcitons tu repasseras.

[coussin]

Ce n'est pas en effectuant une phrase affirmative ou négative que cela constitue une argumentation. Rappelles-toi ton affirmation fausse (et même ridicule) selon laquelle l'équation de Dirac est quantique.

Fausse et ridicule selon toi
Je trouve tout aussi faux et ridicule de dire que l'équation de Dirac est classique et que les phonons ne sont pas des quasi-particules. Ça s'appelle juste « ne pas être d'accord ». On va pas en faire un fromage…

[mariposa]

Fausse et ridicule selon toi
Je trouve tout aussi faux et ridicule de dire que l'équation de Dirac est classique et que les phonons ne sont pas des quasi-particules. Ça s'appelle juste « ne pas être d'accord ». On va pas en faire un fromage…

Bonjour

Ce ne sont pas les mots qui comptent, mais ce qu'ils signifient.

Questions:

1- Comment calcules-tu (dans les principes) un spectre de quasi-électrons et de quasi-trous?

2- Comment calcules-tu un spectre excitonique?


Pour l'équation de Dirac je donne à résoudre celle-ci à un étudiant qui n'a jamais fait de MQ. Il trouve les solutions. Comment-expliques tu cela?

Si toi même tu aurais résolu l'équation de Dirac tu aurais constater qu'il n'y a aucune trace de quantique. il faut éviter d'affirmer des choses en l'air et éviter de citer wikipedia comme référence (quand on ne connait pas le sujet) car dans wikipedia il y a le pire et le meilleur.

[Deedee81]

Calmons-nous,

Ca ne sert à rien d'avoir une quasi-dispute

(désolé, mais celle-là je ne pouvais pas la rater)

[invite74a6a825]

Personne pour le graviton ?
Peut être qu'il n'est pas quasi