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超强磁场下电子朗道能级稳定性及对电子费米能的影响

宋冬灵 明亮 单昊 廖天河

超强磁场下电子朗道能级稳定性及对电子费米能的影响

宋冬灵, 明亮, 单昊, 廖天河
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  • 磁星是一类由磁场供能、强磁化的中子星, 其内部磁场远高于电子的量子临界磁场. 本文通过引入电子朗道能级的稳定性系数gn , 讨论了在磁星环境下电子的朗道能级的稳定性及其对电子费米能EF (e) 的影响; 研究发现, 磁场越强, 电子的朗道能级越不稳定, 最大的朗道能级级数nmax 越小; 朗道能级数n越大, 能级稳定性系数gn 越小. 根据朗道能级的稳定性系数gn 随磁场的增加而减小的要求, 电子费米能表达式的磁场指数 必须是正数. 通过引入Dirac- 函数, 推导出超强磁场下的简并的、相对论电子费米能的一般表达式, 修正了EF (e) 的特解. 新的特解给出磁场指数 = 1/6; 特解的适用范围 107 gcm-3, Bcr B 1017 G. 本文结果将有助于中子星内部弱相互作用过程(包括修正的URCA反应和电子俘获)和磁星磁热演化机理的研究.
      通信作者: 宋冬灵, dongling120011@sina.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金面上项目(批准号: 11173042)、新疆自治区自然科学基金面上项目 (批准号: 2013211A053)和河南省基础与前沿技术研究计划项目(批准号: B20142475) 资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-13
  • 修回日期:  2015-10-30
  • 刊出日期:  2016-01-20

超强磁场下电子朗道能级稳定性及对电子费米能的影响

  • 1. 信息工程大学理学院, 郑州 450001;
  • 2. 中国科学院新疆天文台, 乌鲁木齐 830011
  • 通信作者: 宋冬灵, dongling120011@sina.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金面上项目(批准号: 11173042)、新疆自治区自然科学基金面上项目 (批准号: 2013211A053)和河南省基础与前沿技术研究计划项目(批准号: B20142475) 资助的课题.

摘要: 磁星是一类由磁场供能、强磁化的中子星, 其内部磁场远高于电子的量子临界磁场. 本文通过引入电子朗道能级的稳定性系数gn , 讨论了在磁星环境下电子的朗道能级的稳定性及其对电子费米能EF (e) 的影响; 研究发现, 磁场越强, 电子的朗道能级越不稳定, 最大的朗道能级级数nmax 越小; 朗道能级数n越大, 能级稳定性系数gn 越小. 根据朗道能级的稳定性系数gn 随磁场的增加而减小的要求, 电子费米能表达式的磁场指数 必须是正数. 通过引入Dirac- 函数, 推导出超强磁场下的简并的、相对论电子费米能的一般表达式, 修正了EF (e) 的特解. 新的特解给出磁场指数 = 1/6; 特解的适用范围 107 gcm-3, Bcr B 1017 G. 本文结果将有助于中子星内部弱相互作用过程(包括修正的URCA反应和电子俘获)和磁星磁热演化机理的研究.

English Abstract

参考文献 (55)

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