Квантовый кристалл

Ква́нтовый криста́лл — кристалл, в котором амплитуда нулевых колебаний кристаллической решетки сравнима или больше периода решетки. Квантовым кристаллом является твердый гелий, который при температуре 0 градусов кристаллизуется лишь под давлением. В квантовом кристалле большая амплитуда нулевых колебаний приводит к квантовой делокализации частиц: частицы могут совершать когерентные подбарьерные переходы на соседние узлы кристаллической решетки и меняться местами. Дефекты в квантовом кристалле (в частности, вакансии) не локализованы, а в виде квазичастиц распространяются по кристаллу. Первоначально к квантовым кристаллам относили лишь структуры, построенные из частиц одного сорта, например, кристаллы изотопа гелия-3, существовавшие только при сверхнизких температурах. В дальнейшем выяснилось, что аналогичными свойствами обладают кристаллы, содержащие растворенный водород, электроны, а также квазичастицы — экситоны, дефектоны. При этом по отношению к одним частицам кристалл может являться квантовым, а по отношению к другим — обычным, классическим.