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ポーラロン ポーラロン polaron

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

ポーラロン
ポーラロン
polaron

イオン結晶などのように,電子格子振動との相互作用の強い物質では,電子のまわりに格子のひずみができ,電子はこのひずみを引きずりながら動く。このように格子振動と電子とから電子-格子相互作用によって生じる準粒子 (格子振動の衣を着た電子) をポーラロンという。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

ポーラロン
ぽーらろん
polaron

固体内を電子が固体の変形を伴って運動する状態をいう。固体内に原子から離れた電子があると、その周りの原子(イオン)は電子から力を受けて位置を変え、電子の周囲には原子配列の変化、すなわち固体の変形が生じる。変形は電子が動くとそれについて移動するから、電子は固体の変形を伴って運動することになる。これがポーラロンである。クッションの上に重い玉を乗せると、クッションがくぼむ。玉が転がると、くぼみもそれについて動く。ポーラロンは、このクッションの上をくぼみを伴って転がる玉のようなもの、と思えばよい。
 塩化ナトリウム(食塩、NaCl)のような固体では、原子が正負のイオン(Na+,Cl-)になって結合している。このような固体をイオン結晶という。イオン結晶では、電子とイオンがともに電荷をもつため、その間には強いクーロン力が働く。したがって、イオン結晶内を動く電子にはポーラロン効果が強く現れる。この場合には、電子の周囲に正・負イオンの変位による分極が生じ、電子は分極を伴って運動することになる。ポーラロンの名は、分極(polarization)を伴う粒子というところからきている。ポーラロンが運動するときには、固体の変形がいっしょに動くため、その見かけ上の質量は電子より重くなる。イオン結晶では2倍以上になることが多い。[長岡洋介]

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世界大百科事典内のポーラロンの言及

【素励起】より

…一方,格子振動と相互作用する1個の電子のように,電子の運動が格子振動の変形を伴っているような場合もある。この素励起はポーラロンpolaronと呼ばれる。 ボース統計に従う素励起は数多い。…

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