ap- pap HOLp mhO)R 在其中做变量代换 ≥ 方 那么方程成为 d2r 1 dr E R=0 d24 在ξ→时R→e2,在→0时R→2,所以可设 代入方程中得到l()需满足 公+(m|+1-5)元+E d 2u du m-|m|-1u=0 O 这又是合流超几何方程,它有多项式解的条件是 E=(2 m|+1)mn,(n=0,12,…) 或者写为 N=2nn+m+|m=0,2,4,…) 这就是粒子的能级。而(5)成为缔合 Laguerre多项式lm(5),所以径向波函数是 Rn(p)∝im()m2e 如果我们改用C2=2a而不是a来表达能级,那么能级又可以写为 En=n+hoc,n=n,+ 0,1,2 2 它与固有频率为的谐振子能级完全相同。这些能级就称为 Landau能级 *3. Landau能级的简并度 尽管 Landau能级的样子看起来和谐振子的能级一样,它们的简并度却完全不同。注意到 以及 所以对于给定的n,一旦n2=n,那么所有的m≤0都是允许的,所以 Landau能级的简并度是无穷大。 但是这要假设电子是在无限大的平面内运动。其实在现实的物理实验当中,任何“二维电子气体”样品 的面积都是有限的。设平面的面积为S,那么可以证明:所有的 Landau能级的简并度都是 h 或者写为 d g d 其中Φ=BS是整个平面内的总磁通,而 =4135667×10-15V 是所谓的“磁通量子”。也可以说单位面积上的能级简并度是2 2 2 2 2 2 2 2 L L 1 1 ( ) . 2 2 m R E m R − + − + = − 在其中做变量代换 L 2 , ( 0) = 那么方程成为 2 2 2 2 L 1 1 1 0. 4 2 4 d R dR E m m R d d + − − − + = 在 → 时 /2 R e → − ,在 → 0 时 | |/ 2 m R → ,所以可设 | |/ 2 / 2 ( ) . e m R u − = 代入方程中得到 u( ) 需满足 2 2 L 1 (| | 1 ) | | 1 0. 2 d u du E m m m u d d + + − + − − − = 这又是合流超几何方程,它有多项式解的条件是 L E n m m n (2 | | 1) , ( 0,1, 2, ) = + + + = 或者写为 L ( 1) , ( 2 | | 0, 2, 4, ) E N N n m m N = + = + + = 这就是粒子的能级。而 u( ) 成为缔合 Laguerre 多项式 | |( ) m Ln ,所以径向波函数是 | | | |/ 2 / 2 2 L ( ) ( ) . e m m R L Nm n − = 如果我们改用 c L = 2 而不是 L 来表达能级,那么能级又可以写为 c 1 | | , 0,1, 2, 2 2 n m m E n n n + = + = + = 它与固有频率为 c 的谐振子能级完全相同。这些能级就称为 Landau 能级。 *3.Landau 能级的简并度 尽管 Landau 能级的样子看起来和谐振子的能级一样,它们的简并度却完全不同。注意到 | |, ( 0,1, 2, ; 0, 1, 2, ) 2 m m n n n m + = + = = 以及 | | , ( 0) 2 0, ( 0) m m m m m + = 所以对于给定的 n ,一旦 n n = ,那么所有的 m 0 都是允许的,所以 Landau 能级的简并度是无穷大。 但是这要假设电子是在无限大的平面内运动。其实在现实的物理实验当中,任何“二维电子气体”样品 的面积都是有限的。设平面的面积为 S ,那么可以证明:所有的 Landau 能级的简并度都是 , eBS g h = 或者写为 0 g , = 其中 = BS 是整个平面内的总磁通,而 15 0 4.135667 10 V s, h e − = = 是所谓的“磁通量子”。也可以说单位面积上的能级简并度是