强磁场中的费米子产生及其天体物理启示

我们计算了具有反常磁矩的费米子诱导的强磁场有效势，这些费米子以 Pauli 相互作用的形式耦合到电磁场。对于均匀磁场，我们找到了有效势的显式形式。研究发现，当磁场强于临界场时，会出现非零的虚部，其呈四次方形式，这与 Schwinger 过程的指数形式截然不同。我们还考虑了线性磁场构型作为非均匀磁场的例子。我们发现，即使在临界场以下，有效势的虚部也不为零，并显示出随磁场梯度倒数呈指数递减的行为，这是类似于 Schwinger 过程的非微扰特征。这些结果意味着强磁场作为纯磁效应具有产生费米子对的不稳定性。文中还讨论了其在强磁场天体物理现象中的可能应用。