電子通信大學的一個研究小組首次成功嚴格地獲得了磁場量子化的固態電子的能量。

 金屬和半導體中電子的能量被磁場量化。固體中的電子態是由F. Bloch 1928 年創立的理論確定的,而在真空中(不是在固體中)施加磁場時的電子態是1930 年創建的LD。由Landau 的理論得到。然而,“磁場”作用於“固體”時的電子狀態,不能簡單地與布洛赫理論和朗道理論相結合,即使在現代也很難準確計算。
另一方面,由於固體電子中的相對論效應(電子自旋與其軌道運動之間相互作用的效應)近年來受到關注並得到積極研究,因此嚴格計算磁場中的量子化能據說已經需要方法了。

 在這種情況下,研究人員成功地開發了一種應用“矩陣力學”計算量子化能量的方法。我們首先詳細分析了 JM Rattinger 和 W. Korn 在 1955 年推導出的平衡固體中周期性電位和磁場的方程。Luttinger-Corn方程非常複雜,一般無法求解(簡化的特殊情況除外),但通過尋找數學方法求解的結果,矩陣力學是可能的。我發現了。

 使用基於這一發現完成的方法,對最近成為問題的半導體 PbTe 的計算推翻了相對論效應隨磁場而大幅波動的傳統觀念,這一現像變得清晰,並成為可能理解觀測值,這與傳統理論不同,沒有任何矛盾。

 這種方法可以應用於各種物質,有望加深對相對論效應的理解。

論文信息:[物理評論快報]自旋分裂朗道能級的非微擾矩陣力學方法和自旋軌道耦合固體中的g因子

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