États liés classiquement et états quasi-liés quantiques d'un électron sur un plan adjacent à un monopôle magnétique

Dans un espace tridimensionnel, un électron se déplaçant dans le champ d'un monopôle magnétique n'a pas d'états liés. Dans cet article, nous explorons la physique lorsque l'électron est restreint à un plan bidimensionnel adjacent à un monopôle magnétique. Nous trouvons des états liés dans la version classique du problème et des états quasi-liés dans la version quantique, en plus d'un continuum d'états de diffusion. Nous calculons les temps de vie des états quasi-liés en utilisant plusieurs méthodes approximatives complémentaires, qui s'accordent bien. La charge magnétique seuil requise pour réaliser un unique état quasi-lié est d'environ 18 Q D , où Q D est la charge magnétique d'un monopôle de Dirac. Nous examinons la faisabilité d'atteindre cette charge magnétique dans des analogues de monopôles actuellement disponibles : glace à spin, glace à spin artificielle, aiguilles magnétiques, charges d'image dans des matériaux magnétoélectriques et excitations quantiques émergentes dans des réseaux de jonctions Josephson ou des films supraconducteurs.