En Luttingervæske er en teoretisk modell for vekselvirkende elektroner som beveger seg i én dimensjon.
Modellen er relevant for å beskrive eksperimentelle systemer som nanotråder og nanorør.
(a) Et vanlig elektron har både elektrisk ladning og en kvantemekanisk egenskap kalt spinn. Elektronets bevegelse gjennom et materiale kan beskrives som en bølge. (b) I en Luttingervæske splittes ladningen og spinnet til elektronene fra hverandre og beveger seg som uavhengige bølger. Dette fenomenet kalles spinn-ladningsseparasjon.
Illustrasjon av spinn-ladningsseparasjon i en Luttingervæske. av Jacob Linder. CC BY SA 3.0
Beskrivelse
Elektroner som begrenses til å kun bevege seg langs en linje, sies å befinne seg i én dimensjon. En slik situasjon kan i prinsippet oppnås ved å lage svært tynne nanotråder. Når elektronene beveger seg i én dimensjon, endres deres oppførsel dramatisk i forhold til en situasjon hvor de beveger seg i to eller tre dimensjoner. Intuitivt kan dette forstås som en konsekvens av at elektroner som beveger seg i én dimensjon ikke har noen måte å unngå hverandre på, i motsetning til i to eller tre dimensjoner.
En uvanlig effekt som opptrer i Luttingervæsker er at elektroner, som vanligvis har både elektrisk ladning og en kvantemekanisk egenskap kalt spinn, som vist i figur (a), deler seg opp slik at spinnet og ladningen beveger seg separat. Denne effekten illustreres i figur (b) og kalles spinn-ladningsseparasjon.
Teorien for en Luttingervæske er ikke bare gyldig for elektroner, men mer generelt for fermioner.
Historikk
Fysikeren Sin-Itiro Tomonaga la i 1950 frem et vitenskapelig arbeid som beskrev aspekter ved et system av vekselvirkende elektroner i én dimensjon. Modellen ble senere utvidet av Joaquin Luttinger i 1963 og ytterligere raffinert av Daniel Mattis og Elliot Lieb et par år senere.
Kommentarer
Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?
Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.
Du må være logget inn for å kommentere.