Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/54061
Title: Spin 3/2 Particle in External Uniform Magnetic Field, the Method of Projective Operators
Other Titles: Частица со спином 3/2 во внешнем магнитном поле, метод проективных операторов
Authors: Kisel, V.
Semenyuk, O.
Bury, A.
Red’kov, V.
Keywords: публикации ученых;spin 3/2 particle;magnetic field;projective operators;exact solutions;energy spectra
Issue Date: 2023
Publisher: Брестский государственный университет им. А. С. Пушкина
Citation: Spin 3/2 Particle in External Uniform Magnetic Field, the Method of Projective Operators = Частица со спином 3/2 во внешнем магнитном поле, метод проективных операторов / V. V. Kisel [et al.] // Веснiк Брэсцкага ўнiверсiтэта. Серыя 4. Фiзiка, матэматыка. – 2023. – № 2. – Р. 29–56.
Abstract: In the present paper, an algebraic method for solving the system of equations describing the spin 3/2 particle in the presence of uniform magnetic field has been elaborated. The method is based on decomposition of 16-components wave function with transformation properties of vector-bispinor in the sum of four constitutes, which are determined by four projective operators. With the use of formalism of elements of complete matrix algebra the system is transformed to the form, in which only projective constituents 1/2 3/2 ( ), ( ) x x     enter. This system of equations is transformed to cylindric coordinates. On the wave functions three operators are digitalized: of energy, third projection of linear momentum, third projection of the total angular momentum. After separating the variables, we derive 4 linked subsystems of equations for 16-component functions 1/2 ( ), r   3/2 ( )r   . After performing needed calculations, the problem reduces to four independent second order equations for four primary functions. These equations are solved in terms of confluent hypergeometric functions, four different energy spectra are found.
Alternative abstract: В настоящей работе развит алгебраический метод анализа системы уравнений, описывающей частицу со спином 3/2 во внешнем однородном магнитном поле. Метод основан на разложении 16-компонентной волновой функции с трансформационными свойствами вектора биспинора в сумму 4-х составляющих, которые определяются действием 4-х проективных операторов на полную волновую функцию. С использованием формализма элементов полной матричной алгебры и свойств матриц Дирака система уравнений приведена к виду, когда в ней присутствует только 4 проективные составляющие 1/2 3/2 ( ), ( ) x x     . Полученная система уравнений записывается в цилиндрической системе координат. На волновых функциях диагонализируются операторы энергии, третьей проекции импульса и третьей проекции полного углового момента. С учетом соответствующей подстановки для волновой функции из системы уравнений исключается зависимость от переменных ( , , ) t z  ; в результате получены 4 связанные между собой подсистемы, в которые входят зависящие от полярной координаты r функции 1/2 ( ), r   3/2 ( )r   . Задача приводится к раздельным дифференциальным уравнениям второго порядка для некоторых 4-х основных функций. Эти уравнения решаются в терминах вырожденных гипергеометрических функций. Получены 4 различных спектра энергий.
URI: https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/54061
Appears in Collections:Публикации в изданиях Республики Беларусь

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Kisel'_CHastica.pdf783.31 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.