凝聚态场论常用公式(8):Landau能级的Landau规范
考虑二维自由电子气在强磁场下的运动. 我们给系统的对称性限制为:x,z方向的平移对称性.
由对称性限制取Landau规范:
代入磁场中的Schrodinger方程
由x,z方向的平移对称性得:
其中
同一维谐振子的方程类似,解得,
其中是Hermite Polynomials. 考虑x方向运动不受限,则
取连续值. 若x方向由
所限,由箱归一化则其取值是分立的,
相对应的平衡位置也是分离的
在长度内能排下的平衡位置数目为
即每个平衡位置对应的电子的一个回旋轨道,中心为回旋频率为
这里要着重点出这样子的物理图像,在x方向平移对称性的限制下,有一群无相互作用的自由电子气,自由电子气在强磁场的作用下,原本连续的能谱变为分立的朗道能级,而与之对应的k空间中的运动是半经典的回旋运动.
