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两味LOFF态下的色超导

原子核物理评论 2007年第1期24卷 1-5页

作者：孙薇侯德富华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

自从色超导理论被提出以来,通常考虑的是参与配对的夸克的化学势不相等时的情形。当化学势的差别达到某一合适值时,库柏对就有非零的总动量,这就是Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferre(LOFF)态。这种形式的夸克凝聚自发破坏了平移不变性和... 详细信息

自从色超导理论被提出以来,通常考虑的是参与配对的夸克的化学势不相等时的情形。当化学势的差别达到某一合适值时,库柏对就有非零的总动量,这就是Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferre(LOFF)态。这种形式的夸克凝聚自发破坏了平移不变性和旋转不变性,导致能隙以晶格的形式周期性变化。在中等重子数密度区的基础上,从SU(2)NJL模型出发描述两味LOFF态,并通过平均场近似,引用N-G基底、傅立叶变换和频率求和等方法得到热力学势,进而通过热力学势对序参量求偏导得到耦合的Gap方程,并使用数值法解耦合方程找到LOFF态的窗口。

关键词： LOFF态色超导 NJL模型

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高密度核物质下的色超导

高密度核物质下的色超导

作者：王凌峰四川大学

学位级别：硕士

在本文中我们建立了相变热力学理论和场沦的关系。我们强调在量子场论中必须引进序参量场，则相变的讨论就类似于Goldstone bosons的产生。如果我们只讨论一级相变，Goldstone bosons场就足够了：如果要讨论二级相变，则必须讨论一系列... 详细信息

在本文中我们建立了相变热力学理论和场沦的关系。我们强调在量子场论中必须引进序参量场，则相变的讨论就类似于Goldstone bosons的产生。如果我们只讨论一级相变，Goldstone bosons场就足够了：如果要讨论二级相变，则必须讨论一系列的场，这些场构成一个对称群的表示。我们也将这一思想用到色超导中。在引文中，我们首先简介了国际上对色超导的研究近况。高密度QCD的特征同早期宇宙的形成，天体物理中中子星的特征，以及重粒子的碰撞等有密切的联系。夸克对不能是色单态，因此凝聚破坏了色对称性。这种破坏同电磁规范不变性在超导中的破坏相仿。因此可以被称为色超导。这种凝聚同QCD在低密情况下的凝聚大不相同。在低密度低能的情况下，必然会产生费米子qγq的凝聚，使真空能量降到最低。但是色味对称性不会破缺。因此不会有qq，q q的凝聚。当密度增大时，色味对称性会破缺，造成qq，qq的凝聚。到现在为止研究非微扰QCD的主要技术有：格点规范理论[22]，QCD的总规则[23]，瞬子逼近[24]，MIT口袋模型[25]，手征口袋模型[26]，拓扑代数孤立子模型[27]，BS方程逼近[28]。以上技术和模型均有局限性。在第二章中，我们给出了相变的定义。一阶相变是：某些热力学量(如流体密度，磁体的磁化)通过某些点时变化是不连续的。这些不连续变化的量称为序参量。在大多数情况下，使两个相互竞争的状态靠得更近，和让两个状态变得一样，这种方式是有可能改变2阶动力学变量的。这时，序参量的不连续性消失了。这四川大学硕士研究生毕业论文摘要个相变点称为临界点，或2阶相变点。有效势城们定义为: r[们=一”厂【川在上面、是4维体积。有关V[们的稳定点的非。解导致了对称性的自发破缺。我们能展示对于破缺的每个生成元，对应产生一个无质量的G川dstone 粒子。我们研究的物体是电子和电磁场。因为库铂对的反应形成超导体。在场论中，我们已经介绍了库铂对场作为序参量。在超导体的相变中，库铂对的场算子的真空期望值不为o。这就破坏了U(l)对称性。因此，电磁规范不变性自发破缺。文中将简单讨论电超导的产生，消失。类比电超导，我们可以讨论色超导的产生，消失。我们己经知道超导性是费米子对形成造成的。对于先前的讨论，那些高夸克密度的系统可以用场来描述。在有效作用量中，我们能研究定域和非定域凝聚。而GCM双定域场是处理这种问题很有效的方式。由于夸克质量远小于，，。，故可忽略不计。关键词:相变;序参量;自发破缺;色超导

关键词：相变序参量自发破缺色超导

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强磁场中色超导夸克物质的研究

强磁场中色超导夸克物质的研究

作者：梁昊山西大学

学位级别：硕士

夸克物质的研究有助于理解量子色动力学渐近自由和退禁闭的特征。第一章介绍了基本粒子标准模型的发展,简要回顾了QCD相图和致密星的基本知识。第二章重点介绍了NJL模型并利用该模型给出2SC和CFL夸克物质在强磁场下的热力学处理方案。... 详细信息

夸克物质的研究有助于理解量子色动力学渐近自由和退禁闭的特征。第一章介绍了基本粒子标准模型的发展,简要回顾了QCD相图和致密星的基本知识。第二章重点介绍了NJL模型并利用该模型给出2SC和CFL夸克物质在强磁场下的热力学处理方案。第三章我们引入非均匀磁场来描写高密度区域磁场的空间依赖关系。我们讨论了双夸克耦合强度对配对能隙的影响,最后利用平行于磁场的压强随化学势的变化关系,确定CFL物质构成致密星内部可以承载的最强磁场为3.58×10高斯。与普通夸克物质相比,CFL物质构成的致密星允许更大的磁场存在。第四章对全文做了总结和展望。

关键词：强磁场色超导夸克物质各向异性最大中心磁场

SU(3)味极限附近色味连锁型超导体中的束缚双夸克态

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南开大学学报（自然科学版） 2011年第1期44卷 47-53页

作者：任春福张一张小兵南开大学物理科学学院天津300071 上海师范大学物理系上海200230

从理想的色味连锁相出发,在SU(3)味极限附近,给出了一个3味夸克超导体的近似描述.在手征对称性明显破缺的物理影响下,运用Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型在平均场层次上研究了两种双夸克态和束缚双夸克态的形成.当夸克之间的相互作用非常... 详细信息

从理想的色味连锁相出发,在SU(3)味极限附近,给出了一个3味夸克超导体的近似描述.在手征对称性明显破缺的物理影响下,运用Nambu-Jona-Lasinio(NJL)模型在平均场层次上研究了两种双夸克态和束缚双夸克态的形成.当夸克之间的相互作用非常强时,首次指出了在3色和3味夸克参与Bardeen-Cooper-Schrieffer配对的环境下,轻味双夸克态发生玻色-爱因斯坦凝聚的可能性.

关键词：色超导色味连锁 NJL模型玻色-爱因斯坦凝聚 BEC-BCS越渡

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涡旋场中的强作用物质相变

核技术 2023年第4期46卷 140-158页

作者：姜寅廖劲峰北京航空航天大学北京100083 北京航空航天大学杭州创新研究院(余杭) 杭州310023 美国印第安纳大学物理系布卢明顿IN47405

强作用物质相结构的研究是核物理里一个非常活跃的前沿领域,对于理解相对论重离子碰撞实验和中子星观测有重要意义。传统的相结构研究集中于高温度和高密度所带来的物性变化,特别是相关的相变过程,比如手征恢复相变、色超导相变等。近... 详细信息

强作用物质相结构的研究是核物理里一个非常活跃的前沿领域,对于理解相对论重离子碰撞实验和中子星观测有重要意义。传统的相结构研究集中于高温度和高密度所带来的物性变化,特别是相关的相变过程,比如手征恢复相变、色超导相变等。近年的实验和理论研究表明,非对心重离子碰撞系统携带很大的初始角动量从而产生极强的流体涡旋场。这带来了涡旋场中的强作用物质性质的一系列重要问题,对它们的探索产生了许多新颖结果。特别是在强作用物质相变方面,基于转动参考系的热场计算得到了发展,并结合平均场近似对相关的手征相变、色超导相变、高同位旋下的超流相变等现象作了深入研究,发现了涡旋场对相边界的影响以及其所带来的丰富相结构。

关键词：相对论重离子碰撞夸克胶子等离子体流体涡旋自旋极化手征相变色超导

质量密度相关模型研究CFL奇异夸克物质性质(英文)

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高能物理与核物理 2007年第3期31卷 269-273页

作者：陈曰德彭光雄温新建中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院研究生院北京100049

在质量-密度相关模型下研究了CFL奇异夸克物质,并将结果与传统的袋模型结果进行比较．两个模型均表明,在合理的参数范围内,CFL相比正常核物质更稳定．然而,低密度时声速的行为完全相反,这使得CFL夸克星的最大质量在质量-密度相关模型下... 详细信息

在质量-密度相关模型下研究了CFL奇异夸克物质,并将结果与传统的袋模型结果进行比较．两个模型均表明,在合理的参数范围内,CFL相比正常核物质更稳定．然而,低密度时声速的行为完全相反,这使得CFL夸克星的最大质量在质量-密度相关模型下比袋模型大．

关键词：色超导奇异夸克物质夸克星

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色味连锁物质的稳定态及其相变

原子核物理评论 2005年第4期22卷 422-428页

作者：方春玉张小兵宁平治南开大学物理系天津300071

简要介绍和评述了色味连锁物质的稳定态及其相变,指出高密强相互作用物质由于夸克配对出现了一些奇异相。重点介绍色味连锁(CFL)物质及其中的Goldstone-mode凝聚现象。在考虑奇异数对应化学势μS≠0的情况下,CFL物质中K0和-K0都可能发... 详细信息

简要介绍和评述了色味连锁物质的稳定态及其相变,指出高密强相互作用物质由于夸克配对出现了一些奇异相。重点介绍色味连锁(CFL)物质及其中的Goldstone-mode凝聚现象。在考虑奇异数对应化学势μS≠0的情况下,CFL物质中K0和-K0都可能发生凝聚。随着重子数密度的增高,强作用物质呈现出丰富相结构,在核物质相与CFL相之间可能存在其它相,但最简单的可能相变过程是直接从核物质相变为CFL物质。这种相变可有两种过程,即两相间仅存在一个极小界面或出现两相混合区域。另外还重点讨论了K-介子凝聚对相变的影响。

关键词：色超导 CFL物质凝聚核物质相结构

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旋转中子星质量半径关系的研究

旋转中子星质量半径关系的研究

作者：王秋寒华中师范大学

学位级别：硕士

极值条件下的核物质理论是在高能核物理的重要课题之一。它在了解重离子碰撞以及致密星的演化起着至关重要的作用。结合致密星内部物质的状态方程(EOS)和流体静力平衡条件下的TOV方程,就可以得到致密星的质量半径关系。中子星有非常丰... 详细信息

极值条件下的核物质理论是在高能核物理的重要课题之一。它在了解重离子碰撞以及致密星的演化起着至关重要的作用。结合致密星内部物质的状态方程(EOS)和流体静力平衡条件下的TOV方程,就可以得到致密星的质量半径关系。中子星有非常丰富的结构。中子星的内部物质可能是高密度的核物质、夸克物质、奇异夸克物质、混合的核夸克物质,甚至还有可能是色超导。因为中子星是宇宙中仅次于黑洞的致密物体,在足够高的密度下,夸克可以从强子物质中解禁闭出来。因为库伯不稳定性,在高密度下夸克甚至可以像电子一样形成配对,由于两个夸克之间的吸引而形成色超导。不同组成和结构的中子星其EOS都不同。在不同模型和不同EOS的前提下,我们讨论了中子星的质量半径关系,同时也考虑了旋转。本文首先讨论了裸夸克星,并求解了单味色超导状态方程(CSL、polar、planar和A),同时也使用了CFL和2SC的状态方程。首先我们固定能隙△,得到不同色超导相下星体旋转频率对质量半径关系的影响。其次,考虑能隙△对化学势的依赖,对质量半径关系重新做了对比。我们发现状态方程对质量半径关系有一定影响,同时随着旋转频率增大,星体的质量也会变大。论文的第二个工作就是考虑混合星的质量半径关系。首先采用了BPAL模型来描述强子物质,并求解强子物质的状态方程。同时我们假定强子-夸克相变为一个等压相变过程。因此,可以通过强子-夸克物质的化学势-压强图(U-P图)来寻找相变点。当强子物质与三种不同色超导的相变点确定后,再依据TOV方程和TOV方程旋转微扰修正,我们就可以得到混合星的质量半径关系图。论文最后对全文所做的研究工作进行了一个小结,同时也对以后的工作方向做了大致的描述。

关键词：中子星质量半径关系色超导 BPAL模型状态方程混合星旋转

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低温高密的夸克物质

低温高密的夸克物质

作者：李昕四川大学

学位级别：硕士

对在低温高密情况下物质的研究是一件有趣的事情，它关系着早期宇宙的形成、中子星内部的物态的性质以及实验室的重粒子碰撞等问题。近年来由于对凝聚态物理中一些技术和观念的运用，对这个区域的夸克物质性质的认识取得了长足的进步。... 详细信息

对在低温高密情况下物质的研究是一件有趣的事情，它关系着早期宇宙的形成、中子星内部的物态的性质以及实验室的重粒子碰撞等问题。近年来由于对凝聚态物理中一些技术和观念的运用，对这个区域的夸克物质性质的认识取得了长足的进步。因为量子色动力学(QCD)有渐进自由的性质，物质在极高的温度或密度下几乎由自由的夸克和胶子组成。渐进自由和BCS理论的结合使严格的理论分析成为可能。它们提供了在弱耦合情况研究手征破缺和夸克紧闭等性质的理论空间。通过(?)通道的单胶子交换，夸克和夸克间将产生吸引作用。因此在很低的温度时夸克物质将呈现色超导形式，这时费米面附近的夸克因为吸引而形成Cooper对。由于夸克有多种色和味，在最近几年里人们普遍认识到：低温时，在渐进自由高的密度的夸克胶子等离子相和我们熟知的强子相之间还存在丰富的相结构。在相当高的密度时，认为三味(u，d，s)夸克的有效质量为0是一个合理的假定。有研究暗示最初的色味对称性SU(3)×SU(3)×SU(3)将由于BCS配对机制破缺到SU(3)。拥有这种特殊的对称性的夸克相被称为色味自锁相(color-flavor locking)，它非常可能就是这个区域的物理基态。如果密度下降(也就是化学势下降)，s夸克的有效质量将增加。这时它将对相变起到关键作用而再不能被忽略。在本文中我们将分析色超导形成的机制，并从理论和现象两个方面阐述它的特别是基态的性质。但因为化学势的存在，而无法实现格点模拟(最近也有这方面尝试性的工作)，运用唯象模型是唯一行之有效的方法。另外我们知道全局色对称模型(GCM)是基于夸克—胶子的量子场理论，对非微扰强相互作用、QCD真空和低能强子物理等都有成功的描述，而且对研究色超导能隙的动量结构有独特的优势。所以我们将在GCM框架下研究CFL相中有动量依靠的凝聚对s夸克质量M大小变化的反应，并得到一些定性的结果。

关键词：全局色对称模型色味自锁相色超导