维格纳函数方法中的手性涡旋效应
摘要
在量子输运方法中，获得手性涡旋效应（CVE）比手性磁效应（CME）更为微妙。为研究CVE的微妙性，我们在维格纳函数方法中给出两种不同的推导。第一种基于我们先前工作\cite{Gao:2012ix}中的方法，其中CVE是在静态平衡条件下导出的，但没有细节。我们提供了一种更透明且更强大的方法的详细推导，该方法可容易地推广到高阶计算。在此CVE电流的推导中，存在显式的洛伦兹协变性。第二种推导基于更一般的手性动理学理论，该理论在维格纳函数的半经典展开中得到，未假设静态平衡条件\cite{Gao:2018wmr}。在此推导中，存在选择CVE电流参考系的自由，因此显式的洛伦兹协变性似乎丢失了。然而，在静态平衡条件下，我们表明此推导中的CVE电流可分解为两部分，被识别为正常电流和磁化电流。每一部分依赖于参考系，但两部分之和确实给出了与参考系无关的总CVE电流。在流体的共动参考系中，可表明正常电流和磁化电流分别给出总CVE电流的三分之一和三分之二。这为文献中三维版手性动理学理论里CVE电流的“三分之一”疑难提供了自然的解决方案。
引用
@article{arxiv.1810.02028,
title = {The chiral vortical effect in Wigner function approach},
author = {Jian-hua Gao and Jin-yi Pang and Qun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.02028},
year = {2019}
}
备注
RevTex 4, 13 pages, no figure. The abstract and introduction section have been rewritten to highlight the significance of the main result. The structure of the paper has been re-organized to emphasize two derivations of the CVE. The electromagnetic field contribution in Sec. III has been added. To appear in PRD