Roton - Roton
I teoretisk fysik är en roton en elementär excitation, eller kvasipartikel , sett i superfluid helium-4 och Bose – Einstein-kondensat med dipolära interaktioner med lång räckvidd eller koppling med rotationsbana . Den dispersion förhållande av elementära excitationer i denna supra visar en linjär ökning från origo, men uppvisar först ett maximum och sedan ett minimum i energin som de momentum ökar. Excitationer med momenta i det linjära området kallas fononer ; de med momentan nära det minsta kallas rotoner. Excitationer med momenta nära max kallas maxons .
Termen "roton" används också för den kvantiserade egenmoden för en fritt roterande molekyl .
Modeller
Ursprungligen introducerades rotonspektrumet fenomenologiskt av Lev Landau . För närvarande finns det olika modeller som försöker förklara rotonspektret med olika grader av framgång och fundamentalitet. Kravet på vilken modell som helst av denna typ är att den inte bara måste förklara själva spektrumets form utan även andra relaterade observationer, såsom ljudhastigheten och strukturfaktorn för superfluid helium-4 . Mikrovågs- och Bragg-spektroskopi har genomförts på helium för att studera rotonspektret.
Bose – Einstein kondens
Bose – Einstein-kondens av rotoner har också föreslagits och studerats. Dess första upptäckt har rapporterats under 2018. Under specifika förhållanden ger rotonminimum en kristallfast strukturliknande struktur som kallas supersolid , vilket visas i experiment från 2019.