发布时间:2021-05-24 14:31 原文链接: 外尔费米子和手性电子是什么关系?

外尔费米子Weyl fermion 满足相对论性的Weyl方程,具有和光子十分相似的手性概念。

我们知道,自旋是粒子的内禀自由度,其方向可以粗糙地理解为自旋向上和自旋向下。我们采用经典的物理图像,把自旋理解为自转,那么Weyl fermion的手性可以这样理解:

假设Weyl fermion的动量为P(矢量),如果自旋(磁矩)沿P方向,相应地,Weyl fermion的角动量L(矢量)同样沿P方向(当然,沿P或者-P方向涉及旋磁比的正负;不过对于理解手性和自旋的关系不重要)。按照经典的自转图像,Weyl fermion的自转方向与动量P方向服从右手定则。该情况下,Weyl fermion具有右手手性。

同样地,如果自旋(磁矩)沿-P方向,Weyl fermion的自转方向与动量P方向服从左手定则。该情况下,Weyl fermion具有左手手性。

基于自旋的经典图像,将手性和自旋的关系进一步推广和抽象则为:如果自旋磁矩沿动量方向有正向分量,Weyl fermion具有右手手性;相反地,如果自旋磁矩沿动量相反方向有正向分量,Weyl fermion具有左手手性。

理解了手性和自旋的关系,“手性和自旋有何异同”本身就不是问题了。

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