マグノン

マグノン（）は、結晶格子中の電子のスピンの構造を量子化した準粒子である。一方、結晶格子中での原子やイオンの振動を量子化した準粒子は、フォノンという。量子力学における波の描像では、マグノンはスピン波を量子化したものと見なすことができる。準粒子として、マグノンは一定の量のエネルギーと格子運動量を運搬する。プランク定数を2πで割ったディラック定数のスピンを持つ。

 研究の歴史 
 1930年にフェリックス・ブロッホによって、強磁性体の自発磁化が減少する現象を説明するために導入された。
 その後、量子化されたスピン波の量子理論は、Theodore Holstein and Henry Primakoff (1940) やフリーマン・ダイソン (1956) によって発展させられた。彼らは第二量子化の形式を用いることで、マグノンがボース＝アインシュタイン統計に従い、弱く相互作用する準粒子であることを示した。
 1957年にはバートラム・ブロックハウスがフェライト相中の非弾性中性子散乱を用いて、実験的に直接検出した。それ以来、マグノンは強磁性体、フェリ磁性体、反強磁性体の中で検出されている。
 マグノンがボース＝アインシュタイン統計に従うという事実は、1960年代から1980年代に、マグノンからの光散乱実験によって確認された。

 マグノニクス 
磁石材料の内部には情報を伝達するキャリアがあり、マグノンを制御する試みは、低消費電力かつサブテラヘルツ領域の素子への応用が期待される。

 脚注 

 参考文献 
 C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 7th edition (Wiley, 1995).  ISBN 0-471-11181-3.  
 F. Bloch, Z. Physik 61, 206 (1930).
 T. Holstein and H. Primakoff, Phys. Rev. 58, 1098 (1940).  online
 F. J. Dyson, Phys. Rev. 102, 1217 (1956).  online
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 関連項目 

 フォノン
 結晶格子

 外部リンク 

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