Schwinger 机制与石墨烯

Schwinger 机制是指在宏观外电场中产生带电粒子 - 反粒子对的过程，本文针对 2+1 维理论推导了该机制。对于四种电荷为 $q$ 的无质量费米子，在恒定电场 $E$ 中单位面积的粒子对产生率为 $\pi^{-2} \hbar^{-3/2} \tilde{c}^{-1/2} (q E)^{3/2}$，其中 $\tilde{c}$ 为该二维系统的光速。在未掺杂石墨烯表现为 2+1 维无质量费米子量子场论真空的程度上，Schwinger 机制应在实验上可测。本文提出了一种可能的实验配置。简要考虑了偏离这一理想化石墨烯图像所产生的效应。论证表明，利用当前的石墨烯样品，对 Schwinger 公式的检验是可能的。