論文の概要: Constrained Hamiltonian dynamics for electrons in magnetic field and additional forces besides the Lorentz force acting on electrons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18019v2
• Date: Tue, 01 Oct 2024 04:10:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-02 16:31:32.383430
• Title: Constrained Hamiltonian dynamics for electrons in magnetic field and additional forces besides the Lorentz force acting on electrons
• Title（参考訳）: 磁場中の電子と電子に作用するローレンツ力以外の余分な力に対する制限されたハミルトン動力学
• Authors: Hiroyasu Koizumi,
• Abstract要約: 量子力学から生じる制約や条件を含む磁場中の電子に作用する力を考察する。 ローレンツ力以外の重要な力として、電子速度場運動エネルギーの勾配、化学ポテンシャルの勾配、位相的に保護されたループ電流を生成する力などが存在することが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We consider the forces acting on electrons in magnetic field including the constraints and a condition arising from quantum mechanics. The force is calculated as the electron mass, $m_e$, multiplied by the total time-derivative of the velocity field evaluated using the quantum mechanical many-electron wave function. The velocity field includes a term of the Berry connection from the many-body wave function; thereby, quantum mechanical effects are included. It is shown that additional important forces besides the Lorentz force exist; they include the gradient of the electron velocity field kinetic energy, the gradient of the chemical potential, and the `force' for producing topologically protected loop currents. These additional forces are shown to be important in superconductivity, electric current in metallic wires, and charging of capacitors.
• Abstract（参考訳）: 量子力学から生じる制約や条件を含む磁場中の電子に作用する力を考察する。 この力は、量子力学的多電子波動関数を用いて評価された速度場の総時間微分により、電子質量$m_e$として計算される。 速度場は、多体波動関数からベリー接続の項を含み、量子力学的効果を含む。 ローレンツ力以外の重要な力としては、電子速度場運動エネルギーの勾配、化学ポテンシャルの勾配、位相的に保護されたループ電流を生成する「力」などがある。 これらの追加の力は超伝導、金属線中の電流、コンデンサの充電において重要であることが示されている。

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