准粒子

准粒子的概念首先來自場論。如果我們首先假定 一個體系中存在著大量的“粒子” ，這些粒子就好像是一系列自由的粒子組合在了一起，並且我們假定我們已經知道了這些粒子的所有性質。那麼接下來 我們是怎麼知道它們的性質的呢？在固體物理中 任何一個材料都是由無數的粒子組成的，我們要想研究單個粒子的性質，只能通過某種激發 有激發，當然就有激發譜，所以我們人類所看到的，正是這樣一個個激發譜 激發譜當然有一條條的譜線 我們說這每一條譜線就對應一種粒子，我們管這個就叫做“准粒子” 。所以很多時候，准粒子也可以稱為元激發。

聲子，電子，空穴，激子，這些本質上來說，都是元激發。其實是沒有任何區別的。

從凝聚態物理學上，准粒子類似於在相互作用粒子系統中的一個實體，當實體中的一個粒子在系統中穿行並朝著一定方向運動，環繞該粒子的其它粒子云因為其間的相互作用而脫離原有的運動軌跡，或者“被拖拽著向某個方向運動”，從宏觀上看來，這一系統就像一個自由運動著的整體，也就是一個“准粒子”。在凝聚態物理中，引入這樣一個“准粒子”的概念非常重要，它是已知的能簡化多體問題（如“三體”）少有方法之一。

激子（exciton）描述了一對電子與電洞由靜電庫侖作用相互吸引而構成的束縛態，它可被看作是存在於絕緣體，半導體和某些液體中呈電中性的准粒子。激子是凝聚態物理中轉移能量而不轉移電荷的基本單位。

半導體吸收一個光子之後就會形成一個激子。這個過程實際上是一個電子從價帶激發到導帶而留下一個處於固定位置帶正電的空穴。此時，導帶中的電子會受到空穴庫侖力的吸引。吸引作用提供了能量平衡，使得激子體系的總能量略小於未束縛的電子和空穴的能量。束縛態的波函數是類氫的，屬於奇異原子態，但這個束縛態的束縛能要比氫原子小許多，而激子的半徑則比氫原子的要大。這是因為，一方面，半導體中存在相鄰電子的庫侖屏蔽；另一方面，電子和空穴構成激子的有效質量較小。

電子和空穴的自旋可以是平行或反平行的。自旋通過交換作用發生耦合，於是產生了激子的精細結構。在周期性晶格中，激子的性質與其動量相關。

激子的概念最早由Yakov Frenkel於1931年提出，用於解釋絕緣體中的原子激發。他指出激發態可以像實體粒子一樣在晶格中穿行而不發生電荷轉移。

聲子（Phonon）是晶體中晶體結構集體激發的准粒子，化學勢為零，服從玻色-愛因斯坦統計，是一種玻色子。聲子本身並不具有物理動量，但是攜帶有準動量，並具有能量（其中為月華普朗克常數）。根據南部-戈德斯通定理，任何連續性整體對稱性的自發破缺，必然對應一個零質量的玻色子。聲子就是平移對稱性被晶格的點陣結構自發破缺以後對應的玻色子。聲子與電子的相互作用，是導致BCS超導的關鍵機制。

空穴又稱電洞（Electron hole），在固體物理學中指共價鍵上流失一個電子，最後在共價鍵上留下空位的現象。

一個呈電中性的原子，其正電的質子和負電的電子的數量是相等的。現在由於少了一個負電的電子，所以那裡就會呈現出一個正電性的空位——空穴。當有外面一個電子進來掉進了空穴，就會發出電磁波——光子。

空穴不是正電子，電子與正電子相遇湮滅時，所發出來的光子是非常高能的。那是兩粒子的質量所完全轉化出來的電磁波（通常會轉出一對光子）。而電子掉入空穴所發出來的光子，其能量通常只有幾個電子伏特。

半導體由於禁帶較窄，電子只需不多的能量就能從價帶激發到導帶，從而在價帶中留下空穴。周圍電子可以填補這個空穴，同時在原位置產生一個新的空穴，因此實際上的電子運動看起來就如同是空穴在移動。

在半導體的製備中，要在4價的本徵半導體（純硅、鍺等的晶體）的基礎上摻雜。若摻入3價元素雜質（如硼、鎵、銦、鋁等），則可產生大量空穴，獲得P型半導體，又稱空穴型半導體。空穴是P型半導體中的多數載流子。

自旋子（英語：spinon）是一種准粒子，是電子出現電荷自旋分離（英語：spin–charge separation）現象時分裂成的三種准粒子之一（另兩種為空穴子與軌道子）。

一維關聯電子系統中因負電荷之間顯著的排斥作用而出現電荷自旋分離。2009年劍橋大學與伯明翰大學的研究發現，金屬板上的電子因量子隧穿效應跳躍到量子線上並分裂為兩個准粒子，分別為攜帶電子自旋性質的自旋子與攜帶電荷的空穴子。2011年進一步的研究發現，在X射線照射下Sr2CuO3中銅原子的電子會躍遷到高能軌道，並分裂成自旋子與攜帶軌道位的軌道子。