Fractionalization
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಅದರ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಘಟಕಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗದ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ. ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವು ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಘಟಕ ಕಣಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್ನ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವಂತೆ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಡೀಕನ್ಫೈನ್ಮೆಂಟ್ ಎಂದು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಪಿನ್-ಚಾರ್ಜ್ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು 'ಸ್ಪಿನಾನ್' ಮತ್ತು 'ಚಾರ್ಜನ್' ನ ಬೌಂಡ್ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿ ನೋಡಬಹುದು, ಇದು ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಮುಕ್ತವಾಗಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಕ್ವಾಂಟೈಸ್ಡ್ ಹಾಲ್ ಕಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಅನ್ನು 1980 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. 1982ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬಂದ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು 1983ರಲ್ಲಿ ಲಾಫ್ಲಿನ್ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲ್ ಚಾರ್ಜ್ಗಳ ದ್ರವವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಅವರು 1998ರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡರು. 1997ರಲ್ಲಿ, ಪ್ರಯೋಗಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಮೂರನೇ ಒಂದು ಭಾಗದ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದವು. 1999ರಲ್ಲಿ ಐದನೇ ಒಂದು ಭಾಗದ ಚಾರ್ಜ್ ಕಂಡುಬಂದಿತು ಮತ್ತು ಅಂದಿನಿಂದ ವಿವಿಧ ಬೆಸ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳು ಪತ್ತೆಯಾಗಿವೆ. ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಸ್ಪಿನ್ ಹಂತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂತರ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2009ರಲ್ಲಿ ಸ್ಪಿನ್ ಐಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 2012ರಲ್ಲಿ ಸ್ಪಿನ್ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಿನ್ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನೈಸೇಶನ್ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರವ್ಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನರಾಶಿ ಚಾರ್ಜ್ಗಳು ಸಕ್ರಿಯ ವಿಷಯವಾಗಿ ಮುಂದುವರೆದಿದೆ. ಈ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹಂತಗಳ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿಯ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಟೋಪೋಲಾಜಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಸಾರಿಗೆಯೊಂದಿಗೆ ಅವಾಹಕಗಳು. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಪದಾರ್ಥಗಳಲ್ಲಿನ ಅನೇಕ-ದೇಹದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಪದಾರ್ಥದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಎಂದು ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅರೆ-ಕಣ ಮ್ಯಾಗ್ನಾನ್ಗಳು, ಎಕ್ಸೈಟಾನ್ಗಳು, ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚಾರ್ಜ್ಗಳು ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಸ್ಪಿನಾನ್ಗಳು, ಚಾರ್ಜನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ವಿವಿಧ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ; ಅನ್ಯಾನ್ನ ತರಂಗ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಿನಿಮಯದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಹಂತವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆಃ ಅನೇಕ ಅವಾಹಕಗಳು 2ಡಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ವಾಹಕ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. 1ಡಿ ಯಲ್ಲಿರುವ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಸಾಲಿಟಾನ್ಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಪಾಲಿಯಾಸಿಟಿಲೀನ್, ಅರ್ಧ ಚಾರ್ಜ್ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. 1ಡಿ ಎಸ್ಆರ್ಸಿಯುಒ2ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಿನಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೋಲಾನ್ಗಳಾಗಿ ಸ್ಪಿನ್-ಚಾರ್ಜ್ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಭಾಗಶಃ ಹಂತದ ನಡವಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಭಾಗಶಃ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪಿನ್ ದ್ರವಗಳು ZnCu3 (OH) 6Cl2 (ಹರ್ಬರ್ಟ್ಸ್ಮಿಥೈಟ್) ನಂತಹ ಹತಾಶ ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಹರಳುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು α-ruCl3 ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಪಿನ್-1 ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಪಿನ್ ಸರಪಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನಾಂಕದ ಸ್ಪಿನ್-1/2 ಪ್ರಚೋದನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಡೈ2ಟಿಐ2ಓ7 ಮತ್ತು ಹೋ2ಟಿಐ2ಓ7ಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಪಿನ್ ಐಸ್ ಭಾಗಶಃ ಸ್ಪಿನ್ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇದು ಡೀಕನ್ಫೈನ್ಡ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಮೊನೊಪೋಲ್ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಘಟಕಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮ್ಯಾಗ್ನಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೂಪರ್ ಜೋಡಿಗಳಂತಹ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತಗೊಳಿಸಬೇಕು. ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾದವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹಾಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿರಬಹುದು, ಇದು ಗಾಸ್ ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳಂತಹ 2ಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನಿಲ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸುಳಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸಾಗಿಸುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಚಾರ್ಜ್ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಭಾಗಶಃ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು 3ಡಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಟೋಪೋಲಾಜಿಕಲ್ ಅವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಸ್ಥಿತಿಗಳು (ಉದಾ. ಟೆಲ್ಲೂರಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು, ಆಂಟಿಮನಿ), ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಲೋಹದ (ಬಿಸ್ಮತ್) ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಷನೈಸೇಶನ್ ಸಿಗ್ನೇಚರ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ಸ್