極化子是凝聚態物理學中用于理解固體材料中電子和原子之間相互作用的準粒子。 極化子概念由 Lev Landau 于 1933 年和 Solomon Pekar 于 1946 年提出，用于描述電子在介電晶體中移動，其中原子從其平衡位置位移以有效屏蔽電子電荷，稱為聲子云。 這降低了電子遷移率并增加了電子的有效質量。

極化子的一般概念已經擴展到描述金屬中電子和離子之間的其他相互作用，這些相互作用導致束縛態，或者與非相互作用系統相比能量降低。 主要的理論工作集中在求解 Fr?hlich 和 Holstein 哈密頓量。 這仍然是一個活躍的研究領域，以找到大晶格中一個或兩個電子的情況的精確數值解，以及研究許多相互作用電子的情況。

在實驗上，極化子對于理解各種材料很重要。 極化子的形成會xxx降低半導體中的電子遷移率。 有機半導體對極化效應也很敏感，這在有效傳輸電荷的有機太陽能電池設計中尤為重要。 極子對于解釋這些類型材料的光導率也很重要。

極化子是一種費米子準粒子，不應與極化子混淆，后者是類似于光子和光學聲子之間雜化狀態的玻色子準粒子。

在剛性晶格的周期勢能中運動的電子的能譜稱為布洛赫譜，它由準帶和禁帶組成。 能量在允許帶內的電子作為自由電子移動，但其有效質量不同于真空中的電子質量。 然而，晶格是可變形的，原子（離子）從其平衡位置的位移用聲子來描述。 電子與這些位移相互作用，這種相互作用稱為電子-聲子耦合。 Lev Landau 在 1933 年的開創性論文中提出了一種可能的情況，其中包括晶格缺陷（例如 F 中心）的產生以及該缺陷對電子的俘獲。 Solomon Pekar 提出了一種不同的方案，設想用晶格極化（虛極性聲子云）來修飾電子。 這種伴隨變形的電子在晶體中自由移動，但有效質量增加。 Pekar 為這種電荷載體創造了術語極化子。

Landau 和 Pekar 構成了極化子理論的基礎。 放置在可極化介質中的電荷將被屏蔽。 介電理論通過電荷載流子周圍的極化感應來描述這種現象。 當載流子在介質中移動時，感應極化將跟隨載流子。 載流子與感應極化一起被視為一個實體，稱為極化子。

雖然極化子理論最初是為電子作為晶體場中的修飾電荷而發展起來的，但沒有根本理由反對任何其他可能與聲子相互作用的帶電粒子。 因此，其他帶電粒子，如（電子）空穴和離子，通常也應遵循極化子理論。 例如，質子極化子在 2017 年通過實驗確定，并在假設其存在后在陶瓷電解質上確定。

通常，在共價半導體中，電子與晶格變形的耦合很弱，不會形成極化子。 在極性半導體中，如果極化子的濃度不大且屏蔽效率不高，則與感應極化的靜電相互作用很強，極化子在低溫下形成。 觀察到極化子的另一類材料是分子晶體，其中與分子振動的相互作用可能很強。 在極性半導體的情況下，與極性聲子的相互作用由 Fr?hlich Hamiltonian 描述。 另一方面，電子與分子聲子的相互作用由 Holstein Hamiltonian 描述。 通常描述極化子的模型可以分為兩類。 xxx類代表忽略晶格離散性的連續介質模型。 在那種情況下，極化子是弱耦合還是強耦合取決于極化子結合能與聲子頻率相比是小還是大。 通常考慮的第二類系統是極化子的晶格模型。 在這種情況下，可能存在小或大的極化子，這取決于極化子半徑和晶格常數 a 的關系。

離子晶體或極性半導體中的傳導電子是極化子的原型。