磁場中の荷電粒子は磁力線の周りに円軌道を描いて旋回しているので、遠くからはそこに円電流があって、それに伴う磁気モーメントがあるように見える。その磁気モーメントは向きが磁場と逆方向のベクトルであって、その大きさ  は（電流の強さ）×（円の面積）で与えられるから、となる。ここで は磁場に垂直方向の運動エネルギーを表す。 こうして磁場中の荷電粒子の旋回中心は、質量 m 、電荷 q とともに磁気モーメント をもつ粒子のように振る舞い、非一様磁場 B の中では  の力を受ける。磁気モーメントはその大きさ が断熱不変量であること、つまり外部パラメータが時間的にゆっくり変化しても  が一定に保たれることで重要である。このため、荷電粒子が非一様磁場の中で移動すると磁場に垂直方向の運動エネルギー  はその場所での磁場の強さ B に比例して大きさを変える。これからミラー磁場による荷電粒子の閉じこめが次のように理解される。
一様定常な磁場中では荷電粒子は磁場と速度の双方に垂直な力、ローレンツ力を受けるので、磁場に垂直な方向に円運動する。その際イオンと電子では荷電の符号が逆なので、旋回の向きも逆になる。この運動をサイクロトロン運動ともいう。このように円運動する粒子の行動を調べるには、その円運動の中心を追うのが便利である。円運動の中心を旋回中心（gyration center)、もしくは案内中心（guiding center)と呼ぶ。 一方、粒子は磁場方向には力を受けないので旋回中心は1本の磁力線に沿って一定の速さで進む。従って粒子は磁力線に沿ってらせん形を描いて運動することになる。 一様定常な磁場 B の中の円運動の振動数 Ω は粒子の荷電を q （正負あり）、質量を m とするとで与えられ、サイクロトロン振動数（cyclotron frequency)、もしくはラーマー振動数（Larmor frequency)と呼ばれる。この値は質量の小さい電子の方がイオンのよりもはるかに大きい。一方、円運動の半径  は、粒子の磁場に垂直方向の速さを v⊥ として、となり、これを旋回半径（gyration radius)、もしくはラーマー半径（Larmor radius)という。その大きさは同じ温度ならばイオンの方が電子よりはるかに大きい。実際の磁場中のプラズマでこれらの量の大きさを考えると、イオンと電子のいずれもサイクロトロン振動数は非常に大きく、旋回半径は非常に小さいことがわかり、どちらも磁力線に強く巻き付いて運動するという描像がよい近似で成り立つ。とくに電子はイオンよりはるかに小さい半径ではるかに速く旋回している。
プラズマ中では荷電粒子に対する粒子間の個々の衝突の影響は小さく、荷電粒子の運動はまずは外から加えられた電磁場とプラズマ自身のつくり出す電磁場の作用により定まる。従ってプラズマの振舞いの理解には電磁場中での荷電粒子の行動を知ることが基本になる。ここではそのために有用ないくつかの概念について解説する。
プラズマの理論では温度 T は常にボルツマン定数 kB との積 kBT の形で現れ、これはエネルギーの次元を持っていて、(3/2)kBT は1粒子当たりの運動エネルギーを表す。そこで絶対温度の代わりにそのエネルギーを温度として用いると、その値は構成粒子の運動エネルギーと直接結びついていて非常に便利で、プラズマ物理ではもっぱらこの温度を用いる。単位として電子が1ボルトの電位差を通過して得られるエネルギーを用い、それを eV と書いて、電子ボルト (electron volt) と呼ぶ。絶対温度との間には 1 eV ≒ 1.16 × 10⁴ K の関係があり、1 eV はおおよそ1万度と考えてよい。また場合に応じて keV (= 10³eV) などの単位を用いる。この単位を用いると、たとえば水素のイオン化電圧は 13.6 V であるから、電離にはマクスウェル分布の高速度側裾の電子が効率的に働くことと考え合わせて、電子温度 10 eV で水素プラズマが完全電離になることが素直に理解される。
2009年、5月6日に不調の清水崇行と入れ替わりで初の一軍登録。当日の対東北楽天ゴールデンイーグルス戦に代打で登場し、プロ入り初出場。同月9日の対福岡ソフトバンクホークス戦では7番指名打者として初のスタメン起用され、7回表に藤岡好明から左前適時打でプロ入り初安打・初打点。その後二軍落ちし、二軍では規定打席には届かなかったが3割以上の打率を残した。2010年は、7月6日の対オリックス・バファローズ戦で木佐貫洋からプロ初本塁打、翌7日に2試合連続本塁打、7月11日の対楽天戦で2打席連続本塁打を記録するなどし、8本塁打・18打点。2011年は、自己最多の71試合に出場し、2本塁打・11打点、2012年は16試合の出場にとどまる。2013年、5月19日の阪神タイガース戦で盗塁を試みた際に左肘を突いて左肩を脱臼し、出場選手登録を抹消され、8月の下旬に一軍に復帰し、53試合に出場、打率.289、6本塁打、34打点。2014年、3月25日のイースタン・リーグの東京ヤクルトスワローズ戦の試合前練習中に左肩を脱臼し、4月18日に球団から東京都内の病院で手術を受けたと発表された。一軍出場なしに終わり、同年オフに「31だと怪我が多い」という理由で背番号を88へ変更。2016年、オープン戦で打率4割とし開幕戦を初めてスタメンで出場するが、シーズン中盤は二軍落ちし、出場は45試合。2018年、一軍公式戦への出場機会がないまま、10月4日に球団から戦力外通告を受け、10月5日に現役引退を表明した。10月15日付で、NPBから任意引退選手として公示。同期入団の浅村栄斗も坂田の引退後に国内FA権の行使を経て東北楽天ゴールデンイーグルスへ移籍したため、2009年に新人扱いで西武へ入団した選手は全員、チームから姿を消した。