Упрощенные представления вероятностей излучения фотона в постоянном внешнем электрическом поле

Авторы

  • Сергей Петрович Гаврилов Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена; Томский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-0350-3012

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2022-3-4-167-175

Ключевые слова:

Излучение фотона, квантовая электродинамика, сильное внешнее поле, эффект Швингера, преобразование Фурье

Аннотация

В случае сильного внешнего электрического поля существует множество дополнительных каналов процессов, связанных с нарушением стабильности вакуума. Показано, что в зависимости от постановки задачи существует ряд интегральных представлений для вероятностей испускания фотона под действием сильного постоянного электрического поля. Эти представления имеют вид преобразования Фурье от произведения двух веберовских функций параболического цилиндра, являющихся решениями одного и того же дифференциального уравнения. Для упрощения изучения вероятностей такой природы мы выразили это преобразование Фурье через вырожденную гипергеометрическую функцию.

Библиографические ссылки

Aslyamova, I. N., Gavrilov, S. P. (2020) Characteristics of high-frequency emission of an electron in graphene in a constant electric field. Physics of Complex Systems, 1 (2), 78–84. https://doi.org/10.33910/2687-153X-2020-1-2-78-84 (In English)

Birrell, N. D., Davies, P. C. W. (1982) Quantum fields in curved space. Cambridge: Cambridge University Press, 352 p. (In English)

Bateman, H. (1953) Higher transcendental functions. Vol. I–II New York: McGraw-Hill Publ., 297 p. (In English)

Fedotov, A., Ilderton, A., Karbstein, F. et al. (2022) Advances in QED with intense background fields. [Online]. Available at: https://doi.org/10.48550/arXiv.2203.00019 (accessed 28.02.2022). (In English)

Fradkin, E. S., Gitman, D. M., Shvartsman, S. M. (1991) Quantum electrodynamics with unstable vacuum. Berlin: Springer-Verlag, 288 p. (In English)

Gavrilov, S. P. Gitman, D. M. (1996) Vacuum instability in external fields. Physical Review D, 53 (12), 7162–7175. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.53.7162 (In English)

Gavrilov, S. P. Gitman, D. M. (2017) Radiative processes in graphene and similar nanostructures at strong electric fields. Russian Physics Journal, 59 (11), 1870–1874. https://doi.org/10.1007/s11182-017-0989-7 (In English)

Gelis, F., Tanji, N. (2016) Schwinger mechanism revisited. Progress in Particle and Nuclear Physics, 87, 1–49. https://doi.org/10.1016/j.ppnp.2015.11.001 (In English)

Greiner, W. (1985) Quantum electrodynamics of strong fields. Berlin: Springer-Verlag, 594 p. https://doi.org/10.1007/3-540-15653-4_3 (In English)

Grib, A. A., Mostepanenko, V. M., Mamaev, S. G. (1994) Vacuum quantum effects in strong fields. Saint Petersburg: Friedmann Laboratory Publ., 362 p. (In English)

Nikishov, A. I. (1971) Quantum processes in a constant electric fields. Soviet Physics JETP, 32 (4), 690–694. (In English)

Oladyshkin, I. V., Bodrov, S. B., Sergeev, Yu. A. et al. (2017) Optical emission of graphene and electron-hole pair production induced by a strong terahertz field. Physical Review B, 96 (15), article 155401. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.155401 (In English)

Ruffini, R., Vereshchagin, G., Xue, S. (2010) Electron–positron pairs in physics and astrophysics: from heavy nuclei to black holes. Physics Reports, 487 (1-4), 1–140. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2009.10.004 (In English)

Sarma, S. D., Adam, S., Hwang, E. H., Rossi, E. (2011) Electronic transport in two-dimensional graphene. Reviews of Modern Physics, 83 (2), 407–470. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.83.407 (In English)

Schwinger, J. (1951) On gauge invariance and vacuum and vacuum polarization. Physical Review, 82 (5), 664–679. (In English)

Vafek, O., Vishwanath, A. (2014) Dirac fermions in solids: From High-Tc cuprates and graphene to topological insulators and Weyl semimetals. Annual Reviews of Condensed Matter Physics, 5, 83–112. https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031113-133841 (In English)

Yokomizo, N. (2014) Radiation from electrons in graphene in strong electric field. Annals of Physics, 351, 166–199. https://doi.org/10.1016/j.aop.2014.08.024 (In English)

Загрузки

Опубликован

2022-12-20

Выпуск

Том 3 № 4 (2022)

Раздел

Theoretical Physics

Лицензия

Copyright (c) 2022 Сергей Петрович Гаврилов

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.

Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.