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均匀恒定磁场中的带电狄拉克粒子的对称性和能谱的研究,对于研究磁场有关的中子星可观测现象、量子霍尔效应中的自旋效应和相对论效应,以及超对称量子力学等问题均具有重要意义.
在本文中,我们基于狄拉克方程中γ一矩阵有结构、可分解的观点,把γ-矩阵分解为自旋空间和正反粒子空间的算子的直积,确定了均匀恒定磁场中带电狄拉克粒子的哈密顿量的动力学超对称性和可互易的完备的物理量算子集及其量子数集,求得了用上述量子数完全集标志的该哈密顿量的解析的本征解,讨论了系统的哈密顿H的动力学超对称性中自旋对称性和正反粒子对称性破缺的不同情况,确定了自旋剩余超对称性导致的自旋简并子空间的超对称性变换群算子。
我们发现,在一个超对称量子力学(SUSY QM)系统中,除了超对称代数外,通过半幺正(SUT)算子及投影算子可以构造一个相应的SU(2)代数,并可以找到相应的运动常数.用这种观点,我们可以研究处于沿z方向磁场中带电粒子在χ-y平面上的运动。