Trion (physics)
ટ્રાયન એ એક સ્થાનિક ઉત્તેજના છે જેમાં ત્રણ ચાર્જ કણો હોય છે. નકારાત્મક ત્રિભુજમાં બે ઇલેક્ટ્રોન અને એક છિદ્ર હોય છે અને સકારાત્મક ત્રિભુજમાં બે છિદ્રો અને એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. ટ્રિયોન પોતે એક અર્ધકણ છે અને તે કંઈક અંશે એક્સાઇટોન જેવું જ છે, જે એક ઇલેક્ટ્રોન અને એક છિદ્રનું સંકુલ છે. ટ્રાયનમાં ગ્રાઉન્ડ સિંગલેટ સ્થિતિ (સ્પિન S = 1/2) અને ઉત્તેજિત ત્રિપાઇ સ્થિતિ (S = 3/2) હોય છે. અહીં એકલ અને ત્રિપલ અધોગતિ સમગ્ર પ્રણાલીમાંથી નહીં પરંતુ તેમાંના બે સમાન કણોમાંથી ઉદ્ભવે છે. અર્ધ-પૂર્ણાંક સ્પિન મૂલ્ય ઘણી ઘટનાઓમાં ટ્રાયન્સને એક્સાઇટોન્સથી અલગ પાડે છે; ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રાયન્સની ઊર્જા સ્થિતિઓ, પરંતુ એક્સાઇટોન્સ નહીં, લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિભાજિત થાય છે. 1958માં સૈદ્ધાંતિક રીતે ટ્રીયન સ્થિતિઓની આગાહી કરવામાં આવી હતી; તેઓ 1993માં CdTe/Cd1 − xZnxTe ક્વોન્ટમ કુવાઓમાં અને પછીથી અન્ય વિવિધ ઓપ્ટિકલી એક્સાઇટેડ સેમિકન્ડક્ટર માળખામાં પ્રાયોગિક રીતે જોવામાં આવ્યા હતા. સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસો દ્વારા સમર્થિત નેનોટ્યુબ્સમાં તેમના અસ્તિત્વના પ્રાયોગિક પુરાવા છે. વિવિધ સેમિકન્ડક્ટર હેટેરોસ્ટ્રક્ચર્સમાં પ્રાયોગિક ટ્રાયન અવલોકનોના અસંખ્ય અહેવાલો હોવા છતાં, શોધાયેલ સંકુલની ચોક્કસ ભૌતિક પ્રકૃતિ પર ગંભીર ચિંતા છે. મૂળ રીતે અનુમાનિત 'સાચા' ટ્રિયોન કણમાં ડીલોકલાઇઝ્ડ તરંગ કાર્ય હોય છે (ઓછામાં ઓછું કેટલાક બોહર ત્રિજ્યાના ભીંગડા પર) જ્યારે તાજેતરના અભ્યાસો વાસ્તવિક સેમિકન્ડક્ટર ક્વોન્ટમ કુવાઓમાં ચાર્જ કરેલી અશુદ્ધિઓમાંથી નોંધપાત્ર બંધન દર્શાવે છે. ટ્રિયોન અણુની રીતે પાતળા દ્વિ-પરિમાણીય (2D) સંક્રમણ-ધાતુ ડાયકેલકોજેનાઇડ સેમિકન્ડક્ટર્સમાં જોવા મળ્યા છે. 2D સામગ્રીમાં ચાર્જ વાહકો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું સ્વરૂપ સ્તરમાં અણુઓ દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ બિન-સ્થાનિક તપાસ દ્વારા સુધારવામાં આવે છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ટૂંકી શ્રેણીમાં આશરે લઘુગણક અને લાંબી શ્રેણીમાં કુલમ્બ 1/r સ્વરૂપની હોય છે. પ્રસરણ મોન્ટે કાર્લો પદ્ધતિનો ઉપયોગ અસરકારક દળ અંદાજની અંદર 2D સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ટ્રિયોનની બંધનકર્તા ઊર્જા માટે આંકડાકીય રીતે ચોક્કસ પરિણામો મેળવવા માટે કરવામાં આવ્યો છે. સંદર્ભો સ્પિન્ટ્રોનિક્સ ક્વાસીપાર્ટિકલ્સ ક્વોન્ટમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ