II. Wie erreicht ein Magnon Gas eine thermische Energieverteilung?
Im allgemeinen wird ein ideales Gas charakterisiert, als eine Ansammlung von Teilchen die nur duch direkte elastische Stöße miteinander wechselwirken. Diese Stöße sorgen dafür, dass jegliche Energie im System, statistisch verteilt wird, also durch die statistische Physik berechnet werden kann.
Genau so wie Atome in einem Gas aus Atomen, können auch Magnonen einander Stoßen. Das führt dazu dass auch in einem Magnonen Gas jegliche Energie, nach einer gewissen Zeit, eine statistische Verteilung aufweist. Die Zeit zwischen zwei Stößen hängt davon ab, wie dicht sie gepackt sind. Das ist einleuchtend, denn je mehr Magnonen sich in einem gewissen Volumen befinden, desto wahrscheinlicher wird ein Zusammenstoß.
Erreicht man eine hinreichend hohe Magnonen Dichte, etwa mit Hilfe von Mikrowellenstrahlung, so beträgt die Zeit zwischen zwei Stößen nur noch wenige Nanosekunden. Das ist tausend mal schneller, als die Zeit, die benötigt wird, bis ein erzeugtes Magnon, wieder in Wärme umgewandelt wird.
Das bedeutet, dass neu hinzugefügte Magnonen sich "thermalisieren" können bevor sie wieder verschwinden. Thermalisieren meint hierbei den Vorgang bei dem die Energie der Magnonen wieder statistisch wird. Dieser Zustand stellt eine andere Form des thermischen Gleichgewichts, ein sogenanntes Quasi Gleichgewicht dar. Der nächste Abschnitt behandelt die Frage: