电子在圆形强磁场中的 Dirac 态

中子星磁层由非常强的磁场构成，从 100 km 延伸至 10^5 km，极高能量的电子与正电子（Lorentz 因子高达 $\sim 10^7$）在其中穿行。在此情形下，粒子被迫几乎沿磁场方向运动，其回旋运动极小，有可能进入量子化区域。我们在 Larmor 半径远小于磁场线曲率半径的近似下，描述了局部均匀、恒定且弯曲的磁场中 Dirac 粒子的状态。所得结果在曲率为零的极限下退化为通常的相对论性 Landau 态。我们将在后续论文中描述这些状态的辐射，即我们称之为量子曲率辐射或同步曲率辐射的现象。