超强磁场下简并电子气体的磁化

摘要

致密天体(白矮星和中子星)内部的电子气体是简并的费米系统,它们的零点费米动能远大于热运动动能.根据零点费米能与电子静止能的比较可区分为非相对论和相对论两种情况,按电子拉莫尔轨道动能与零点费米能的比较又可区分为强和超强两种外磁场作用情况.本文研究了电子费米系统在超强磁场作用下的磁化问题,发现在非相对论和相对论两种情况中的磁化都呈现出de Haas-van Alphen震荡效应,但微分磁化率难以大于临界值1,说明在超强磁场下的电子气体难以发生Condon磁相变,只有当电子占据刚好填满第一朗道量子能级时,微分磁化率才能大于一.