2. Spin Wellen und Magnonen
Im letzten Abschnitt, haben wir gesehen, dass extreme Bedingungen notwendig sind um eine Bose Einstein Kondensation, in einem Gas aus Atomen, beobachten zu können. Um die, erforderlichen, sehr niedrigen Teilchendichten zu erreichen, benötigt man zunächst ein Ultrahochvakuum. Damit verbunden sind Vakuumkammern und ein ganzes Pumpsystem. Darüber hinaus müssen die Laser, die man zum kühlen benutzt, sehr präzise und stabil Arbeiten. Dadurch sind sie sehr teuer. Berücksichtigt man diese ganzen Instrumente, so kann ein experimenteller Aufbau, zur Bose Einstein Kondensation, leicht mehrere Millionen Euro kosten.
Atome in einem Gas sind nicht die einzigen Teilchen die der Quantenstatistik unterliegen können. So wurde, im Abschnitt über Quantenstatistik bereits das Elektronengas eines elektrischen Leiters als Quantengas eingeführt. Da es sich bei Elektronen aber um Fermionen handelt, sind sie keine Kandidaten für eine Bose Einstein Kondensation.
In der Quantenmechanik kann man Teilchen als Wellen auffassen. Man kann aber auch den umgekehrten Schluss ziehen und Wellen als Teilchen auffassen. Ein Prinzip das Welle Teilchen Dualismus genannt wird.
In diesem Kapitel wird eine spezielle Welle, die Spin Welle, und ihre Eigenschaften detaillierter behandelt. Das zugehörige Teilchen, das Magnon, trägt, wie wir sehen werden, einen ganzzahligen Spin. Dadurch folgt es der Bose Einstein Statistik und ist somit ein Kandidat für eine Bose Einstein Kondensation unter weniger extremen Bedinungen. Der erste Abschnitt behandelt die Frage: