Techniklexikon

Polaron

Festkörperphysik, Quasiteilchen, das dadurch entsteht, dass ein Elektron in einem Kristall mit dem umgebenden Kristallgitter wechselwirkt. Durch die gegenseitige Anziehung von Elektron und dem schweren Atomrumpf bewegt sich das Elektron in einem durch die Wechselwirkung verursachten Verzerrungsfeld durch den Kristall. Nach aussen äussert sich die Bewegung des Elektrons in seinem eigenen Verzerrungsfeld durch ein scheinbares Anwachsen der Elektronenmasse. In Ionenkristallen ist der Polaroneffekt wegen der starken Coulomb-Wechselwirkung zwischen Ionen und Elektronen besonders ausgeprägt, in kovalenten Kristallen ist er nur schwach.

Damit stellt ein Polaron ein Elektron mit einer leicht erhöhten Masse plus einem lokalen Verzerrungsfeld, das im Kristall durch gegenseitige Anziehung von Elektron und Atomrumpf entsteht, dar. Man kann sich in diesem Bild das Elektron als eine Metallkugel vorstellen, die auf einem glatten Tisch rollt, und das Polaron als eine solche, die sich auf einer aufgespannten Gummimembran bewegt.