Ve fyzice pevné , separace spin-náboj je neobvyklá chování elektronu , který se vyskytuje v některých materiálů za určitých podmínek. V těchto situacích je elementární částice rozdělena na tři kvazi-částice : spinon (in) , orbiton (in) a ChargeOn (nebo jeho antičástice holon (in) ). Teoreticky je elektron stále považován za vázaný stav tří se spinonem nesoucím spin , orbiton charakterizující atomový orbitál a náboj nesoucí elektrický náboj , ale v některých situacích mohou být kvazi-částice dekontaminovány a chovat se jako nezávislé částice .
Koncept byl aplikován při analýze ultra studených atomů (en) (jejichž teplota se blíží absolutní nule ). Za určitých podmínek může Boseův plyn produkovat velké množství separace spin-náboj.
Jedním z nejneobvyklejších projevů kvazi-částicové koncepce je separace spin-náboj . Jeho vlastnosti jsou neintuitivní, protože ani spinon s polovičním celočíselným spinem a nulovým nábojem, ani náboj s negativním nábojem a nulovým spinem nelze konstruovat kombinací elektronů, díry elektronů , fononů a fotonů , které jsou budovou bloky systému. Jedná se o příklad frakcionace , fyzického jevu, kdy kvantový počet kvazičástic není násobkem počtu elementárních částic, ale spíše jejich zlomkem.
Teorie separace spin-náboje pochází z práce Sin-Itiro Tomonaga . V roce 1950 zavedla tato metoda metodu pro analýzu interakcí jednorozměrných kvantových systémů. Metodu následně vyvinul Joaquin Mazdak Luttinger v roce 1963. V roce 1981 F. Duncan M. Haldane zobecnil model a použil jej na Luttingerův koncept kapaliny .
Vědci z Cambridgeské univerzity a univerzity v Birminghamu použili Haldanovu práci na konstrukci zařízení umožňujícího experimentálně demonstrovat existenci separace spin-náboj v roce 2009. Omezili tak určité množství „elektronů na malém prostoru, způsobit oddělení pomocí vzájemného odpuzování mezi částicemi. Během stejného období pozoroval tým vědců z Advanced Light Source z National Laboratories amerického ministerstva energetiky spektrální strukturu separace spin-náboj.