超强磁场下电子朗道能级稳定性及对电子费米能的影响

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β必须是正数.通过引入Dirac-δ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β=1/6;特解的适用范围p≥107 g.cm-3,Bcr(＜＜)B≤1017G.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.

关键词：朗道能级、超强磁场、费米能、中子星

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资助基金：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批准号:B20142475资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant No.11173042,the Xinjiang Natural Science Foundation,China Grant No.2013211A053,and the Foundation and Cutting-edge Technology Research Program of Henan Province,China Grant No.B20142475.

在线出版日期：2016-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：288-297