論文の概要: Remarks on Fermions in a Dipole Magnetic Field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.10076v1
- Date: Wed, 21 Jul 2021 13:42:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-21 07:38:01.825480
- Title: Remarks on Fermions in a Dipole Magnetic Field
- Title（参考訳）: 双極子磁場中のフェルミオンについて
- Authors: Jeff Murugan, Jonathan P. Shock, Ruach Pillay Slayen
- Abstract要約: この研究は、磁気双極子を中心に囲む球に閉じ込められた非相対論的荷電粒子の最近の研究の継続である。
第一は相対論的スピン-$frac12$フェルミオンであり、第二は物理学の解釈に関するものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This work is a continuation of our recent study of non-relativistic charged
particles, confined to a sphere enclosing a magnetic dipole at its center. In
this sequel, we extend our computations in two significant ways. The first is
to a relativistic spin-$\frac{1}{2}$ fermion and the second concerns the
interpretation of the physics. Whereas in a previous paper, we speculated on
the possibility of observing such condensed matter systems in the astrophysics
of extreme magnetic sources such as neutron stars, the physical systems in this
study are more down-to-earth objects such as a $\mathsf{C}_{60}$ fullerine
enclosing a current loop. We unpack some of the details of our previous
analysis for the spinless fermion on the dipole sphere and adapt it to solve
the eigenvalue problem for the single-particle Dirac Hamiltonian. In the
strong-field/small-radius limit, the spectrum of the spin-$\tfrac{1}{2}$
Hamiltonian, like the spinless case, exhibits a Landau level structure in the
$|m|\ll Q$ regime. It features a new, additional (approximately) zero-energy
lowest Landau level which persists into the $|m|<Q$ regime. As in the spinless
system, the spectrum exhibits level-crossing as the strength of the magnetic
field increases, with the wavefunctions localising at the poles in the
strong-field/small-radius limit.
- Abstract（参考訳）: この研究は、磁気双極子を中心に囲む球に閉じ込められた非相対論的荷電粒子の最近の研究の継続である。
この続編では、計算を2つの重要な方法で拡張する。
第一は相対論的スピン-$\frac{1}{2}$ フェルミオンであり、第二は物理学の解釈に関するものである。
前回の論文では、中性子星のような超強磁場源の天体物理学において、そのような凝縮物質系を観測できる可能性について推測したが、この研究の物理系は、電流ループを囲むフラーリンのようなより下向きの天体である。
我々は、双極子球面上のスピンレスフェルミオンに関する以前の解析の詳細を解き、それを単粒子ディラックハミルトニアンの固有値問題に適用する。
強磁場/小半径極限において、スピン-$\tfrac{1}{2}$ハミルトニアンのスペクトルは、スピンレスの場合と同様に、$|m|\ll Q$ 状態のランダウ準位構造を示す。
これは、$|m|<q$レジームに持続する、新しい(ほぼ)ゼロエネルギーの最低ランダウレベルを特徴としている。
スピンレス系と同様に、スペクトルは磁場の強さが増加するにつれて水平交差を示し、波動関数は強磁場/小半径限界の極に局在する。
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