Roton

Roton je kvazidelec, ki se pojavlja v supertekočem He-4.

Zamisel za uvedbo rotona je dal ruski fizik Lev Davidovič Landau (1908 – 1968) v letu 1941. Izraz roton pa je uvedel ruski fizik Igor Jevgenjevič Tamm (1895 – 1971) .

Zakon disperzije osnovnih vzbujenih stanj v supertekoči snovi kaže v začetku linearno naraščanje, pozneje doseže največjo vrednost (lokalni maksimum), nato pa najmanjšo (lokalni minimum). Vzbujena stanja v linearnem predelu se imenujejo fononi, tisti pa, ki so blizu najmanjše vrednosti, se imenujejo rotoni.

Spekter osnovnih vzbujenih stanj v kapljevinskem heliju.

Energija fononov je določena z linearnim zakonom disperzije:

$E=cp,$

kjer je:

• $c$ ≈ 240 м/с — hitrost zvoka v heliju,
• $p$ kvaziimpuls.

Energija rotonov ima v področju najmanjše vrednosti krivulje kvadratno obliko:

$E(p)=\mathrm{\Delta }+\frac{(p-p_0{)}^2}{2\mu },$

kjer je:

• $\mathrm{\Delta }$ ima vrednost okoli 8,6 K v temperaturnih enotah energije,
• $\mu$ efektivna masa ali $\mu =0,26m_{He}$ kjer je $m_{He},$ — masa prostega atoma helija,
• $\frac{p_0}{h}=1,99*10^{10}$ м⁻¹.

Zunanje povezave

• Semiklasična mahanika rotonov Predloga:Ikona en