固体中的元激发

固体中的元激发
固体中的元激发（elementary excitation in solid）是指固体中粒子之间、粒子自旋之间、带电粒子与电磁波之间各有相互作用，从而产生粒子的各种集体运动，通常表现为不同的振动或波动，其能量量子就是元激发。因其具有粒子的性状，又称准粒子。固体物理中的元激发或准粒子的概念和粒子物理中的“物理”粒子或重正化了的粒子的概念相似。按所服从的统计分布规律，元激发可分成玻色子和费米子两大类。

玻色子

晶体中原子之间相互作用可近似作为简谐力，某一原子振动带动相邻原子随之振动，形成各种模式的波动，称为格波。格波的能量量子就是相应模式的声子。声子是玻色子，服从玻色–爱因斯坦统计分布规律。极性晶体的元胞里中正负离子相对位移会伴生电偶极矩，因而有极化，各元胞间相对位移也会形成波动，称为光学格波。它与电磁场相互作用，决定了晶体的介电性质和光学性质。20世纪50年代，中国黄昆提出极性晶体的横向光学格波与光波相互作用合成为电磁耦合场振荡模式。后来，称此耦合模式的能量量子为电磁耦合子，它也是玻色子，并为实验所证实。

费米子

温度升高时，金属中离费米面较近的一些电子受热激发，跳到费米面之外的状态。这些电子就是单电子激发，是费米子，服从费米–狄拉克统计分布规律。在费米球内留下空状态，每个空状态是一个带正电的粒子。叫作空穴，亦是费米子。