石墨烯中原子塌缩态的磁场依赖性
介观与纳米尺度物理
2017-11-07 v1
摘要
量子电动力学预言重原子 () 将经历原子塌缩过程，其中电子沉入正电子连续谱，并出现一类所谓塌缩态。石墨烯中的相对论性电子表现出相同物理，但临界电荷低得多 ()，这使得该现象得以实验证实。然而，关于磁场对原子塌缩的影响存在相互矛盾的预言。这些理论预言基于连续谱 Dirac-Weyl 方程，该方程对超临界库仑势与磁场的相互作用没有精确解析解。已有近似解被提出，但由于两种效应在相近能量尺度上竞争，理论处理随所考虑的区域而异。此处通过从紧束缚方法出发并计算精确数值结果克服了这些局限。通过避免特殊极限情形，我们发现了不同区域间的平滑演化。我们预言原子塌缩效应即使在磁场开启后依然持续，且临界电荷保持不变。我们表明原子塌缩区域的特征为：1) 一系列朗道能级反交叉；2) 朗道能级相对于磁场强度不存在 标度关系。
引用
@article{arxiv.1711.01678,
title = {Magnetic field dependence of the atomic collapse state in graphene},
author = {Dean Moldovan and Massoud Ramezani Masir and Francois M. Peeters},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01678},
year = {2017}
}