Soy un súper principiante en lo que se refiere a la Física del Estado Sólido y al querer aprender más sobre el tema, termino leyendo sobre la teoría del líquido de Fermi de Landau que supuestamente justifica el modelo de electrones casi libres que me enseñaron en la licenciatura.
He abarcado ahora pocas conferencias en .pdf que pude encontrar en línea y las encuentro muy confusas ya que ni siquiera entiendo realmente el significado de la primera frase que más o menos siempre comienza por:
en un gas de Fermi, las excitaciones satisfacen blablaba...
Básicamente, la problemática se presenta como la de las interacciones entre los electrones (o fonones) en un metal y dar cuenta de ellas en el tratamiento termodinámico estadístico de los portadores de carga en los metales para racionalizar, entre otras cosas, la masa efectiva que hay que considerar cuando se busca la concordancia cuantitativa entre el modelo de electrones cuasi-libres y los experimentos.
Mis preguntas son muy sencillas:
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¿Qué es una excitación aquí? Sí sé lo que es una excitación si tengo un estado de reposo: es un estado excitado y punto. Pero la terminología utilizada en la teoría del líquido de Fermi sugiere excitaciones del estado de equilibrio... ¿qué es eso?
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¿Por qué miramos estas cosas de excitación? Yo vengo de un entorno de materia blanda y si tienes que tratar con interacciones, haces muchas cosas como expansiones de cluster, formulaciones integrales de trayectoria seguidas de expansiones de Saddle point o perturbativas, Gibbs-Bogoliubov, etc... Entonces, ¿por qué es aparentemente más inteligente mirar estos objetos?
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Por lo que entiendo, la lógica parece estar inspirada en la física de partículas o, más bien, en lo que aprendí en la QFT básica, donde el vacío es el estado básico del campo. Entonces, tener "partículas" significa que tienes excitaciones de este estado base. La parte ingeniosa de la teoría de Landau parece aquí mirar las estadísticas de las excitaciones del mar de Fermi (en lugar de las estadísticas de las partículas en el mar) y asumir que seguirán una distribución Fermi-Dirac en el equilibrio. La razón por la que puede ser agradable, es porque las interacciones sólo cambiarán el estado base (energía, presión, etc...) pero no necesariamente la forma en que las excitaciones se equilibran; que siempre será como Fermi-Dirac... ¿es eso?
Entiendo que hay múltiples preguntas aquí pero es para ser más específico sobre mi pregunta principal que es sobre el "razonamiento lógico detrás de la teoría del líquido de Fermi".
