时变电场在石墨烯中产生准粒子

我们研究了在空间均匀时变电场作用下，石墨烯中从真空态产生无质量准粒子对的过程。为此，将 (2+1) 维量子电动力学形式体系应用于具有任意时间依赖性的非平稳背景情况，从而允许对该问题进行 S 矩阵表述。单位石墨烯面积上产生的粒子对数目通过满足 $t\to-\infty$ 时某些初始条件的复频率振荡器型二阶微分方程在 $t\to\infty$ 时的渐近解来表达。将获得的结果应用于具有特定时间依赖性的电场，该电场允许 Dirac 方程存在精确解。根据电场参数的不同，在多种不同机制下解析计算了单位面积上产生的粒子对数目。先前研究过的静电场情况作为我们形式体系的一个特例被重现。结果表明，时变电场中的产生率通常高于静电场。