介质与外场中光子与赝标量粒子的混合

在本工作中，我研究了在存在外磁场和赝标量场的情况下光子与赝标量粒子及其逆过程的混合。我在文献中首次精确求解了在恒定磁场（其方向相对于真空中场传播方向任意）下与赝标量场耦合的电磁场运动方程。此外，我还精确求解了在磁化等离子体/气体中相对于外磁场垂直传播时的运动方程。通过求得运动方程的精确解，我得到了不同情形下光子转化为赝标量粒子的转化效率的精确表达式。这些转化效率的表达式推广并修正了此前文献中通过在求解运动方程时使用近似 WKB 方法所得的结果。当场的传播方向相对于外磁场不垂直时，即使在磁化真空中也会产生电磁场的纵向态。这种纵向电场态的出现可用于在实验室中搜寻诸如轴子及/或类轴子粒子等赝标量粒子。