Pares de electrones correlacionados por un potencial armónico y la interacción electrón-fonón fuerte

Abstract

El estudio de las excitaciones elementales y de las cuasi-partículas en lo sólidos representa una de las temáticas más importantes dentro de la Física de la Materia Condensada y abarca el mayor contenido de ésta. En general, cuando nos referimos a la Física del Estado Solido nos estamos refiriendo a los metales, semiconductores, dieléctricos y superconductores, considerando el estudio de sus propiedades electrónicas, ópticas y de transporte de diferentes cantidades físicas como electricidad, calor, radiación, sonido, etc. El sólido, dentro de este contexto, puede ser definido como un conjunto de átomos enlazados químicamente, donde juegan un papel importante los electrones que rodean los núcleos de los átomos. En general los sólidos, por la organización y disposición de sus átomos, se clasifican en cristalinos y amorfos, siendo de gran interés los sólidos cristalinos en los cuales los núcleos atómicos forman un retículo o red cristalina bien definida por planos de núcleos que están oscilando alrededor de posiciones fijas y muy cerca de ellos se encuentran electrones que pueden estar muy ligados y otros que se encuentran en un estado cuasi-libre. La disposición de los núcleos y el estado de los electrones nos permite clasificar los sólidos como mencionamos anteriormente. Un concepto más físico de un sólido puede ser considerado teniendo en cuenta que las oscilaciones de los núcleos alrededor de sus posiciones de equilibrio están cuantizadas de forma tal que el intercambio de energía se realiza a través de fonone que representan el quantum de las oscilaciones de los núcleos. Entonces, un sólido puede ser definido como una caja en la cual existen fonones y electrones que están en interacción. De esta definición podemos concluir que todos los fenómenos que se dan en un sólido tienen que ver con los fonones, los electrones o su interacción, conocida como acoplamiento electrón-fonón. Otros fenómenos son causados por la respuesta de electrones, fonones y su acoplamiento a un campo externo de tipo eléctrico, magnético, radiación o temperatura.