Physikerinnen und Physiker der EPFL haben eine Formulierung entwickelt, die das uralte Problem der Selbstinteraktion von Elektronen bei der Untersuchung von Polaronen, Quasiteilchen, die durch Elektron-Phonon-Wechselwirkungen in Materialien entstehen, löst. Ihre Arbeit kann zu beispiellosen Berechnungen von Polaronen in großen Systemen, zu systematischen Studien großer Materialgruppen und zu einer sich über lange Zeiträume entwickelnden Molekulardynamik führen. Eine der vielen Besonderheiten der Quantenmechanik ist, dass Teilchen auch als Wellen beschrieben werden können. Ein gängiges Beispiel ist das Photon, das Teilchen, das mit Licht in Verbindung gebracht wird. In geordneten Strukturen, die man Kristalle nennt, kann man die Elektronen als Wellen sehen und beschreiben, die sich durch das gesamte System ausbreiten - ein ziemlich harmonisches Bild. Wenn sich die Elektronen durch den Kristall bewegen, werden die Ionen - Atome, die eine negative oder positive Ladung tragen - periodisch im Raum angeordnet. Wenn man nun dem Kristall ein Elektron hinzufügen würde, könnte seine negative Ladung die Ionen um ihn herum aus ihrer Gleichgewichtsposition entfernen. Die Ladung des Elektrons würde sich im Raum lokalisieren und an die umliegenden strukturellen - "Gitter"-Verzerrungen des Kristalls koppeln, was zu einem neuen Teilchen namens Polaron führen würde.
TO READ THIS ARTICLE, CREATE YOUR ACCOUNT
And extend your reading, free of charge and with no commitment.
