發(fā)布時(shí)間：2017-09-26 05:07

  本文關(guān)鍵詞：磁場(chǎng)和手征化學(xué)勢(shì)對(duì)費(fèi)米系統(tǒng)中相變的影響

  更多相關(guān)文章： 磁場(chǎng) 手征化學(xué)勢(shì) 集體模式 反磁催化 dHvA振蕩

【摘要】：高能核物理中,受近年來(lái)手征磁效應(yīng)研究的啟發(fā)和在格點(diǎn)量子色動(dòng)力學(xué)計(jì)算中反常磁場(chǎng)效應(yīng)發(fā)現(xiàn)的激發(fā),人們?cè)谏珓?dòng)力學(xué)相變的研究中越來(lái)越多地考慮磁場(chǎng)和手征化學(xué)勢(shì)的效應(yīng)。這方面的研究,一方面可以增進(jìn)對(duì)目前已知結(jié)果的理解,另一方面也可以加深人們對(duì)這些物理量的效應(yīng)的全面認(rèn)識(shí)。本論文著眼于實(shí)際研究的需要以及個(gè)人研究的興趣,全面討論了磁場(chǎng)和手征化學(xué)勢(shì)對(duì)手征相變、π超流相變和色超導(dǎo)相變的影響。其中,對(duì)于磁場(chǎng)下帶電荷的π超流相變和色超導(dǎo)相變的研究,我們分別采用金斯堡-朗道展開(kāi)方法和“旋轉(zhuǎn)”磁場(chǎng)的辦法簡(jiǎn)化問(wèn)題的討論。另外,因?yàn)橹笆终骰瘜W(xué)勢(shì)的效應(yīng)的討論比較少,我們還系統(tǒng)地討論了在不同維度下它對(duì)手征恢復(fù)相變以及集體模式的影響。從計(jì)算結(jié)果來(lái)看,手征凝聚和色凝聚都隨著磁場(chǎng)的增大而增大(磁催化效應(yīng)),但是π超流會(huì)隨磁場(chǎng)增大而更不容易存在(反磁催化效應(yīng))。隨著手征化學(xué)勢(shì)的增大,手征凝聚、π凝聚和色凝聚都會(huì)增大,這是因?yàn)樗麄兌际窍嗤中粤Ｗ?或正反粒子)之間的凝聚。如果同時(shí)考慮磁場(chǎng)和手征化學(xué)勢(shì),則會(huì)產(chǎn)生有趣的dHvA振蕩效應(yīng)——這種效應(yīng)的產(chǎn)生不僅與相變的類(lèi)型有關(guān),還與研究的維度有關(guān)。不同維度下,手征化學(xué)勢(shì)的存在總是更有利于手征凝聚的產(chǎn)生的——只要吸引的耦合常數(shù)不為零,非零的手征化學(xué)勢(shì)必然意味著非零的手征凝聚,這與磁場(chǎng)的效應(yīng)很相似。除此之外,論文還討論了高密時(shí)色超導(dǎo)中晶體結(jié)構(gòu)的LOFF態(tài)的存在以及密度和磁場(chǎng)對(duì)2+1維系統(tǒng)拓?fù)湎嘧兊挠绊�。我們利用小矩陣近似的方法較準(zhǔn)確地得到:在傳統(tǒng)的LO態(tài)到正常態(tài)的相變點(diǎn)附近,體立方結(jié)構(gòu)的序參數(shù)更容易存在。對(duì)于BCS-BEC拓?fù)湎嘧?利用非相對(duì)論的有限溫度場(chǎng)論方法研究發(fā)現(xiàn):集體激發(fā)模式的聲速對(duì)應(yīng)于熱力學(xué)勢(shì)的二級(jí)偏導(dǎo),同樣是可以反映拓?fù)湎嘧兊男袨榈�。磁�?chǎng)下Kosterlits-Thouless相變的研究很復(fù)雜,但是利用Ritus方法最終可以寫(xiě)出考慮了手征化學(xué)勢(shì)后的能隙方程和相位剛度的顯式表達(dá)式;研究表明:單獨(dú)的磁場(chǎng)會(huì)增大Kosterlits-Thouless相變的溫度,但是進(jìn)一步考慮手征化學(xué)勢(shì)后相變溫度隨磁場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)低谷——這同樣是dHvA振蕩效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：磁場(chǎng) 手征化學(xué)勢(shì) 集體模式 反磁催化 dHvA振蕩
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O571
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 QCD相變及拓?fù)湎嘧?/span>9-27
• 1.1 強(qiáng)磁場(chǎng)中的QCD相變10-18
• 1.1.1 反磁催化和手征磁效應(yīng)10-12
• 1.1.2 手征對(duì)稱(chēng)性破缺和恢復(fù)12-14
• 1.1.3 色超導(dǎo)中的磁效應(yīng)14-16
• 1.1.4 π超流中的磁效應(yīng)16-18
• 1.2 QCD物質(zhì)中的LOFF態(tài)18-20
• 1.2.1 目前的研究進(jìn)展18-19
• 1.2.2 QCD中的LOFF態(tài)相圖19-20
• 1.3 拓?fù)湎嘧?/span>20-23
• 1.3.1 Kosterlitz Thouless相變21-22
• 1.3.2 超冷原子中的拓?fù)湎嘧?/span>22-23
• 1.4 四費(fèi)米子相互作用理論23-25
• 1.5 論文的組織和符號(hào)約定25-27
• 第2章 手征化學(xué)勢(shì)的一般效應(yīng)27-41
• 2.1 能隙方程和激發(fā)模式27-31
• 2.2 1 + 1維費(fèi)米子系統(tǒng)31-33
• 2.2.1 手征對(duì)稱(chēng)性破缺31-32
• 2.2.2 集體激發(fā)模式32-33
• 2.2.3 溫度效應(yīng)33
• 2.3 2 + 1維費(fèi)米子系統(tǒng)33-37
• 2.3.1 手征對(duì)稱(chēng)性破缺33-35
• 2.3.2 集體激發(fā)模式35-36
• 2.3.3 溫度效應(yīng)36-37
• 2.4 3 + 1維費(fèi)米子系統(tǒng)37-39
• 2.4.1 手征對(duì)稱(chēng)性破缺37
• 2.4.2 集體激發(fā)模式37-39
• 2.4.3 溫度效應(yīng)39
• 2.5 小結(jié)39-41
• 第3章 手征化學(xué)勢(shì)和磁場(chǎng)在QCD相變中的效應(yīng)41-62
• 3.1 2 + 1維費(fèi)米子系統(tǒng)中的手征相變41-45
• 3.1.1 真空正規(guī)化與能隙方程41-42
• 3.1.2 集體激發(fā)模式42-45
• 3.2 π超流與反磁催化效應(yīng)45-53
• 3.2.1 手征化學(xué)勢(shì)的效應(yīng)45-48
• 3.2.2 金斯堡-朗道展開(kāi)與磁場(chǎng)效應(yīng)48-53
• 3.3 QCD物質(zhì)中的手征破缺相與色超導(dǎo)相53-60
• 3.3.1 “旋轉(zhuǎn)”磁場(chǎng)與能隙方程53-57
• 3.3.2 手征化學(xué)勢(shì)和磁場(chǎng)效應(yīng)57-60
• 3.4 小結(jié)60-62
• 第4章 色超導(dǎo)中的LOFF態(tài)62-75
• 4.1 固體物理中的能帶計(jì)算方法62-65
• 4.2 小矩陣近似65-71
• 4.3 BCC態(tài)較低能的區(qū)域71-73
• 4.4 小節(jié)73-75
• 第5章 2 + 1維費(fèi)米子系統(tǒng)中的拓?fù)湎嘧?/span>75-93
• 5.1 非相對(duì)論費(fèi)米氣中的BCS-BEC過(guò)渡75-83
• 5.1.1 p波無(wú)自旋費(fèi)米氣75-76
• 5.1.2 p波配對(duì)的量子相變和集體激發(fā)76-80
• 5.1.3 d波配對(duì)的量子相變和集體激發(fā)80-83
• 5.2 相對(duì)論費(fèi)米系統(tǒng)中的Kosterlitz-Thouless相變83-91
• 5.2.1 能隙方程與剛度84-89
• 5.2.2 KT相變中的d Hv A振蕩89-91
• 5.3 小節(jié)91-93
• 第6章 總結(jié)與展望93-95
• 參考文獻(xiàn)95-102
• 致謝102-104
• 附錄A 磁場(chǎng)下π超流的金斯堡-朗道展開(kāi)系數(shù)104-111
• A.1 二次項(xiàng)系數(shù)A的真空正規(guī)化104-106
• A.2 四次項(xiàng)系數(shù)B的推導(dǎo)106-111
• 附錄B Ritus方法與介子傳播子111-118
• B.1 Goldstone定理111-112
• B.2 2 + 1維低能激發(fā)的相位剛度112-118
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果118

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