据物理学家组织网近日报道 ， 维也纳科学家借助计算机模拟 ， 发现了一种新“准粒子” ， 并将其命名为“派子”（π子 ， pi-ton） 。 它由两个电子和两个空穴组成 。 这一最新发现将有助于科学家更好地理解光与固体间的耦合 ， 促进基础研究、半导体技术及光伏技术等领域的发展 。
【计算机模拟揭示新准粒子存在】“准粒子”是包含许多粒子的系统内的激发 ， 它们在许多方面的行为与单个粒子无异 。 维也纳技术大学固体物理研究所教授卡斯滕·霍尔德表示：“最简单的准粒子就是一个空穴 。 ”但自然界还存在更复杂的准粒子 ， 例如激子 。 激子是由一个电子和一个空穴组成的束缚态 ， 由光产生 ， 在半导体物理学领域起重要作用 。 在本研究中 ， 科学家开发出计算机程序来计算固体内的量子物理效应 。 在模拟中 ， 他们偶然“邂逅”了这种全新的准粒子 。 它由两个电子和两个空穴组成 ， 电子和空穴通过光子耦合在一起 。 新准粒子的两个电子和两个空穴通过电荷密度波动（或自旋波动）紧密结合在一起 ， 从一个晶格点到下一个晶格点 ， 这些波动总是将电子和空穴的特性翻转180° ， 即以弧度为单位 ， 翻转一个π角 。 这种从正到负的固定变化 ， 就像国际象棋棋盘上从黑到白的变化 。 因此 ， 研究小组将这个准粒子命名为“派子” 。 研究人员表示：“我们用各种模型研究了‘派子’现象 ， 它反复出现 。 因此 ， 我们肯定可以在各种不同的材料内探测到它们 。 用钛酸钐材料进行实验获得的一些实验数据似乎提供了‘派子’存在的蛛丝马迹 ， 用光子和中子进行的其他实验应该很快能让一切‘水落石出’ 。 ”他们认为 ， 这一最新发现有助于科学家更好地理解光与固体间的耦合 ， 这一耦合不仅在基础研究中发挥重要作用 ， 在半导体、光伏等技术领域也大有用武之地 。 （采访人员刘霞）
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