史瓦西时空中电子的引力自旋霍尔效应
广义相对论与量子宇宙学
2024-10-22 v2
摘要
在本研究中，我们从协变狄拉克方程出发，利用弱场近似和Foldy-Wouthuysen变换，推导了史瓦西度规下电子的非相对论哈密顿量。该哈密顿量包含一个自旋-轨道耦合项，导致引力自旋霍尔效应（SHE），该效应使电子按自旋分离。通过求解这些电子的薛定谔方程，我们研究了它们绕非旋转引力源轨道运动时的引力SHE。我们的研究结果表明，电子的自旋相关分离随轨道周期增加而增大，这显著提高了引力SHE的可探测性。具体而言，对于绕地球轨道运动的电子，估计每年的分离量约为米。这些结果证明了探测绕地球轨道运动电子中引力SHE的可行性，强调了其作为量子引力效应测试平台的潜力。
引用
@article{arxiv.2408.09396,
title = {Gravitational spin Hall effect of electrons in Schwarzschild metric},
author = {Dan-Dan Lian and Wei-Si Qiu and Peng-Ming Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09396},
year = {2024}
}