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固体プラズマ こたいプラズマsolid-state plasma

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

固体プラズマ
こたいプラズマ
solid-state plasma

正の荷電粒子と負の荷電粒子が,ほぼ同じ密度で共存する物質の状態を一般にプラズマといい,固体物質内のこのような荷電粒子の集りを,狭い意味でのプラズマ (電離気体) と区別して固体プラズマという。金属では電子イオンで,半導体では電子と正孔でプラズマを構成している。固体プラズマの特徴は,室温またはそれ以下でも存在し,気体プラズマに比べて非常に電子密度が大きいことである。プラズマ中の荷電粒子が運動すると,空間電荷や電流を生じ,電場と磁場ができる。荷電粒子はこの電場と磁場から力を受け,プラズマ全体としての集団運動を起す。プラズマ振動アルベーン波ヘリコン波ピンチ効果,ヘリカル不安定性などのプラズマ特有の現象が,固体プラズマにおいても観測されている。

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世界大百科事典 第2版の解説

こたいプラズマ【固体プラズマ solid‐state plasma】

プラズマとは本来強く電離した気体に対してつけられた名称である。この場合,平均としては電気的中性の条件が保たれているが,個々の正負荷電粒子は互いに静電力を及ぼし合いながらほぼ自由に運動できる状態になっている。ある種の固体内部にもこれと似た状態が存在する。例えば金属の場合,結晶格子を構成する正イオンに対し,自由に動き回る伝導電子があって全体としては電気的に中性になっている。また半導体や半金属などでも伝導電子と正孔,さらに正負イオンが混在しプラズマ状態を作る。

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