检索结果-南通市图书馆

作者：张祖满华中师范大学

学位级别：硕士

自然界中可见物质由那些基本粒子组成,这些基本粒子间的相互作用的特性,一直是人类探寻的问题。根据描述粒子物理特性的标准模型(SM),构成物质的基本粒子分为三代夸克,三代轻子和它们的反粒子,且这些基本粒子间通过传递胶子、W和Z。玻... 详细信息

自然界中可见物质由那些基本粒子组成,这些基本粒子间的相互作用的特性,一直是人类探寻的问题。根据描述粒子物理特性的标准模型(SM),构成物质的基本粒子分为三代夸克,三代轻子和它们的反粒子,且这些基本粒子间通过传递胶子、W和Z。玻色子及光子发生对应的强、弱和电磁相互作用。一种解释基本粒子质量之源的粒子一希格斯玻色子,于2013年在欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)实验中发现。夸克胶子(部分子)间发生的强相互作用通过量子色动力学(QCD)来描述,由于“色禁闭”,夸克和胶子被禁闭在强子中。格点量子色动力学(LQCD)的理论计算预言在高温高密条件下,普通强子相会退禁闭到夸克胶子等离子体(QGP)相。目前,QGP被认为存在于自然界中正在塌陷的中子星内部(高重子数密度)和宇宙大爆炸后约1μs的初期(极高温)。高能重离子碰撞是在实验室条件下实现退禁闭相变的一种途径。上世纪七十年代以来国际上相继建造了一系列加速器,包括欧洲核子研究中心的超级质子同步加速器(SPS)、美国布鲁海文国家实验室(BNL)的交变梯度加速器(AGS)和相对重离子对撞机(RHIC),在发现强作用QGP信号及其性质上取得了很好的成果和进展,例如集体流,喷注淬火效应,奇异粒子产额增强,J/ψ粒子产额的压低等。目前世界上最大的大型强子对撞机(LHC)于2009年正式运行,并在2010年底首次获取质心能量(?)=2.76 TeV铅一铅碰撞数据。大型重离子碰撞实验(ALICE),作为LHC上四大实验之一,专门致力于高能重离子碰撞的夸克物质信号探测及其性质的研究。在众多反映QGP性质的末态探针中,重夸克(粲夸克和美夸克)十分重要。重夸克产生于初始碰撞,早于QGP物质形成,并穿越随后形成的QGP物质体系,记录了QGP系统各演化阶段的信息；其运动学分布又能很好的被其末态强子所反映。核子-核子(pp)碰撞中,对重夸克末态产物的测量蕴涵着丰富的物理,不仅为核子-核(p-A)碰撞和重离子碰撞提供了归一化基准,同时,也是检测微扰量子色动力学(pQCD)的有利工具。在核—核(A-A)碰撞中,重夸克穿越QGP体系时与其内部部分子相互作用,而导致的能量损失体现系统的能量密度特性,随横动量分布的核修正因子RAA是反映部分子能量损失的实验观测量。若没有核效应,RAA值为单位一；RAA值小于单位一,可能是由部分子能量损失和其它核效应导致。据标准模型的对称性,QCD理论预言,胶子的辐射能量损失大于夸克。而较之轻夸克,重夸克的胶子辐射会在与其夸克质量相关的锥角内压低,从而导致重夸克辐射能量损失比轻夸克小,这一效应被称为死角效应。基于重夸克辐射能量损失的死角效应,重味强子的RAA应该大于轻强子。在p-A碰撞中,RnA是了解各种冷核效应(核遮蔽,内禀横动量增宽以及胶子饱和等)的有力工具。本文的工作基于ALICE实验向前区μ子谱仪采集的实验数据,通过重味夸克半轻子衰变道研究p-A碰撞和A-A碰撞中重味产额的物理性质。第一章对高能重离子碰撞,QGP相变和pp、p-A和A-A碰撞中重味产生做简要介绍。第二章介绍ALICE探测器特别是向前区μ子谱仪的结构、原理和性能,并对ALICE实验数据获取以及在线和离线分析环境进行进行描述。同时,我们还讨论了本工作对重夸克半轻μ子道测量所开发的数据分析和校正的软件框架。第三章和第四章着重讨论数据分析方法、内容和物理结果。第三章,重点讨论质心能量(?)=5.02 TeV质子一铅碰撞(向前区)和铅一质子碰撞(向后区)中的重夸克衰变μ子的核修正因子RnA和RAp,从实验上检测和研究冷核效应的影响。本课题此前分析(?)=2.76TeV铅一铅中心碰撞(2010年数据)实验数据结果表明,重夸克衰变μ子产额的核修正因子RAA有明显压低,证实了核-核碰撞中产生热核效应的理论预言。本章分析质子-铅碰撞数据结果表明,压低因子RnA和RAp咖的值在单位一附近,实验证据表明,冷核效应对核-核碰撞中的核修正因子RAA的影响很小。我们还比较了实验测量与理论模型预言,结果显示,它们在误差范围内保持一致。在第四章,我们讨论了质心能量(?)=2.76 TeV铅一铅碰撞实验(2011年数据)中重夸克衰变μ子的核修正因子RAA的实验分析和物理结果。其数据样本较之前发表的低横动量区间属结果有更高的统计量,本分析选择了高横动量闽值的触发样本,是的本分析工作能推广到更宽更高横动量PT区间观测核修正因子RAA。观测结果显示,2.76YeV铅-铅碰撞中重夸克衰变μ子的修正因子RAA值仍小于单位一,并且在向前区重味强子衰变μ子与中心快度区重味强子衰变电子的结果在不确定度范围内近似—致。本文第五章对前四章的介绍和讨论以及结果进行了总结,并对进一步的相关研究内容提出了展望。

关键词：大型重离子碰撞实验(ALICE) 质子-铅和核-核碰撞重味夸克产生与单举μ子谱测量核修正因子RpA RAp和RAA测量冷核效应和热核效应观测

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ALICE7TeV质子—质子碰撞中光子—强子关联的研究

ALICE7TeV质子—质子碰撞中光子—强子关联的研究

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作者：党蕊娜华中师范大学

学位级别：硕士

物质的微观结构是科学家们关心的一个重要问题。目前为止,标准模型是一种普遍被人们接受的描述物质的基本结构和它们之间相互作用的理论,该理论认为组成物质结构的基本单元是6味夸克、6种轻子和它们的反粒子以及4种传递相互作用力的媒... 详细信息

物质的微观结构是科学家们关心的一个重要问题。目前为止,标准模型是一种普遍被人们接受的描述物质的基本结构和它们之间相互作用的理论,该理论认为组成物质结构的基本单元是6味夸克、6种轻子和它们的反粒子以及4种传递相互作用力的媒介子包括光子(γ)、胶子(g)和玻色子(W±/Z0)。标准模型中基本粒子间的相互作用可以划分为电磁相互作用,强相互作用和弱相互作用,而所有的宏观物质则是由夸克和轻子通过规范粒子的相互作用而组成。量子色动力学(Quantum Chromodynamics, QCD)是标准模型中用于描述强相互作用的理论,QCD预言在极端高温或高重子数密度条件下,QCD物质可以从普通的强子相转变到一种新的解禁闭相-夸克胶子等离子体(QGP)相。自然界存在两种天然的QGP状态：宇宙大爆炸初期(极高温)和正在塌陷中的中子星内部(高重子数密度)。在实验室条件下,科学家们希望通过高能重离子碰撞来研究夸克胶子等离子体,因此相继建造了一系列加速器,包括欧洲核子研究中心(CERN)的超级质子同步加速器(SPS),美国布鲁海文国家实验室(BNL)的交变梯度同步加速器(AGS)和相对论重离子对撞机(RHIC),在研究QGP方面取得了很好的进展,发现了一系列与QGP形成有关的实验现象,如集体流,喷注淬火,奇异粒子产额增强以及热光子等。尤其是在重离子碰撞中,喷注淬火效应会造成高横动量强子产额的压低和背对背喷注之间关联的消失,这是实验上观测和研究QGP的重要信号。于2009年正式启动的大型强子对撞机(LHC)可以将粒子加速到前所未有的TeV能区,位于LHC上的大型重离子对撞实验(ALICE)则专门致力于研究高能核-核碰撞中产生的高温高密核物质的性质,它可以将两束铅核加速到每个核子2.76TeV的超高能量然后发生对撞,从而在更高的温度下形成更加可观的热密QGP物质。ALICE探测器有望更加系统地测量核-核碰撞中产生的末态粒子,由此反映碰撞初期形成的热密介质的性质。本文工作基于ALICE实验质心系能量为(?)=7TeV,下的质子-质子碰撞数据,目的是通过测量直接光子-带电强子的关联谱来研究喷注的碎裂函数(即强子携带喷注动量份额z=pThadron/pTjet的分布)。该测量为核-核碰撞中有介质效应的部分子碎裂函数提供参照,对研究核-核碰撞中产生的热密介质的性质有重要意义。喷注的碎裂函数可以很好地由直接光子-强子关联的非平衡参数xE的分布来近似。由于单举光子由直接光子和衰变光子组成,关联谱可以用统计抽除方法来抽取：从单举光子关联产额中扣除衰变光子的贡献来抽取直接光子信号。因目前(?)=7TeV的质子-质子碰撞数据统计量有限,很难通过统计抽除方法得到有物理意义的碎裂函数结果。但本文的分析工作建立了统计抽除方法在ALICE实验上的应用,当日后ALICE运行达到足够的统计量时,可以很快地采用该方法来测量直接光子-强子关联谱来研究部分子的碎裂函数和热密介质效应。本文的第一章主要介绍高能重离子碰撞的基本理论知识,包括标准模型和QCD的基础知识,以及重离子碰撞的时空演化过程和实验上探测到的与QGP有关的实验现象;第二章介绍了LHC/ALICE探测器,重点介绍了中心径迹探测系统的ITS和TPC,以及电磁量能器EMCal的结构和功能,并介绍了ALICE的离线数据分析框架AliRoot.第三章介绍了直接光子和强子关联的背景知识,以及统计抽除和孤立截断两种方法。第四章介绍了ALICE数据的分析,包括：中性触发粒子光子/π0/η的重建和鉴别方法,带电粒子的重建效率和纯度,以及统计抽除方法的一些中间步骤和粗略的结果。第五章是对全文的总结和展望。

关键词： ALICE实验夸克胶子等离子体喷注淬火光子-强子关联碎裂函数

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最小味破坏假设下B和D介子衰变中新物理效应的唯象研究

最小味破坏假设下B和D介子衰变中新物理效应的唯象研究

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作者：吕亚楠华中师范大学

学位级别：硕士

经过数十年的发展,粒子物理标准模型（Standard Model,SM）已成为十分成功的理论。它描述了自然界三种基本相互作用——强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用,而第四种基本相互作用,即引力相互作用,尚未被归入到标准模型的框架内。虽... 详细信息

经过数十年的发展,粒子物理标准模型（Standard Model,SM）已成为十分成功的理论。它描述了自然界三种基本相互作用——强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用,而第四种基本相互作用,即引力相互作用,尚未被归入到标准模型的框架内。虽然标准模型给出的预言能够与.大部分实验测量结果符合得很好,但人们仍然发现了一些标准模型理论本身无法解释的问题,这暗示着自然界中可能存在超出标准模型的新物理（New Physics,NP）。而在对新物理信号的探究中,B介子的衰变起着十分关键的作用。特别是在夸克层次上的b→cl-vl和b→sl+l-跃迁中,BaBar、Belle和LHCb三个合作组给出的最新实验结果显示,观测量RD（*）和RK（*）的测量值与标准模型理论预言值之间存在2～4σ的偏差。这些反常迹象或许表明轻子味普适性假设存在着破坏。在本学位论文中,我们主要在模型无关的有效理论框架下,对B介子以及D介子的纯轻衰变和半轻衰变进行了研究。首先,我们简要介绍了标准模型、CKM矩阵和有效理论等理论基础。其次,我们考虑了最一般的超出标准模型的新物理,并利用最小味破坏（Minimal Flavour Violation,MFV）假设重新定义了新物理参数,从而使描述新物理效应的Wilson系数之间相互关联起来。之后,从包含新物理算符的最一般的有效哈密顿量出发,我们分别给出了B-→l-vl、B→ρl-vl和B→πl-υl内等B介子衰变过程以及D（s）+→l+vl、D→Plvl和D→Vlvl等D介子衰变过程的相应分支比。同时,将最小味破坏假设应用于上述B介子和D介子的纯轻衰变和半轻衰变中,我们引入了一系列不同衰变分支比之间的比值。最后,我们利用粒子数据组（Particle Data Group,PDG）给出的相关实验数据,对新物理参数空间进行了限制。这里,由于纯轻衰变起着重要作用,因此我们重点关注了其所包含的（赝）标量新物理参数。经过详细的数值分析,我们发现由D介子的衰变分支比比值的实验结果限制出的新物理参数空间与标准模型的偏差约为1σ,而由B介子衰变分支比比值的实验结果限制出的新物理参数空间与标准模型的偏差也仅在1～2σ。因此,我们并没有通过B介子以及D介子的纯轻衰变和半轻衰变发现轻子味普适性破坏的迹象。我们相信,伴随着将来不断涌现的、更高精度的实验数据,此模型无关的方法可以应用于更多的衰变过程,这或许可以为我们带来惊喜的结果。

关键词： B介子 D介子纯轻衰变半轻衰变轻子味普适性有效哈密顿量新物理

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科研实验室助力本科创新人才培养的探索与实践

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实验室科学 2023年第4期26卷 229-232页

作者：李娜黄先莉马亚葛镜华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

科研实验室是高校开展科学研究及实践创新的重要场所,对培养本科创新人才有着重要的促进作用。华中师范大学夸克与轻子教育部重点实验室在长期探索和实践中,打通教学与科研之间的壁垒,参与了本科创新人才的培养。重点实验室组建了本科... 详细信息

科研实验室是高校开展科学研究及实践创新的重要场所,对培养本科创新人才有着重要的促进作用。华中师范大学夸克与轻子教育部重点实验室在长期探索和实践中,打通教学与科研之间的壁垒,参与了本科创新人才的培养。重点实验室组建了本科教学团队,创新课程建设,在常规化教学过程的各个方面融入创新训练。同时利用重点实验室平台优势拓展本科教学,开展竞赛培训,推动人才培养国际化,开展科普教育和宣传,吸引优质生源,为本科创新人才的培养提供了有力支撑。

关键词：科研实验室创新人才培养教研融合

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四中子系统的动力学研究

四中子系统的动力学研究

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作者：韩冬恒南京师范大学

学位级别：硕士

标准模型由量子色动力学和弱电统一理论构成,是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。2012年LHC(Large Hadron Collider)上发现了 “上帝粒子” Higgs(弗朗索瓦.恩格勒、彼得.希格斯因此获2013年诺... 详细信息

标准模型由量子色动力学和弱电统一理论构成,是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。2012年LHC(Large Hadron Collider)上发现了 “上帝粒子” Higgs(弗朗索瓦.恩格勒、彼得.希格斯因此获2013年诺贝尔物理奖),这座理论大厦被进一步完善。标准模型告诉我们物质由Higgs场赋予其质量的三代夸克、三代轻子、规范玻色子组成,通过四种基本相互作用它们构成介子、强子,进一步形成原子、分子,从而构成整个世界。标准模型已能解释绝大部分物质结构,物质属性。在高能区,可以根据QCD用微扰方法精确解出很多问题,但在中低能区的介子谱、强子谱、强相互作用微观机制研究中,复杂的真空结构以及理论本身的非微扰性质等导致QCD(Quantum Chromodynamics)微扰法不再适用。人们为了研究低能区的众多强子性质,依据QCD做出了很多努力和尝试。例如唯象夸克模型、手征微绕论、大Nc展开、Dyson-Schwinger方程、格点规范理论、光锥QCD、QCD求和规则等均是由QCD发展而来的研究低能区强子性质的方法。这些理论近年来在描述强子性质方面获得了长足进展,能描述很大一部分介子、强子性质,是研究中低能强相互作用的基本方法。他们各自有各自的优势,也都存不足。而低能少体系统是一个非常基础的课题。少体系统在物质世界普遍存在,物理学需要对其进行充分的研究。唯象的组分夸克模型是对少提系统比较有效的研究方法,本文运用夸克模型对四中子系统进行动力学研究。四中子系统从上个世纪50年代就有人开始研究,关于其存在一直没有一致的结论。2002年Marques等人称在实验中看到了四中子态,但并没有得到别的实验的证实。2016年Kisamori等人又给出了四中子态存在的迹象。因此非常有必要对此进行仔细研究。本工作的意义,一方面是对实验上四中子体系的可能存在给出理论回答,另一方面是夸克模型推广到更广泛系统的尝试与验证,可以根据新的研究结论对夸克模型做必要的修改,以发展模型。另外,本工作也能使物理学对低能QCD有进一步的认识。随着粒子数增多,体系将获得更大的自由度、更复杂的色结构,研究少体系统的性质很有必要。依据夸克模型,粒子物理研究获得了很多与实验相符合非常好的结果,夸克模型在强子谱、强子相互作用、强子衰变及核物理中得到了广泛应用,是比较成功的理论,有很多非常好的工作。对于四夸克、五夸克、六夸克都已经有研究成果,如分别用夸克蜕定域色屏蔽模型和手征夸克模型计算了 NN散射相移,得到了与实验数据相符的结果[1],同时也对其中可能存在的共振态进行了研究,两个模型得到了基本一致的结果。运用这些模型继续研究强子、强子相互作用,以对模型进行更多的检验是本文的目的。本文是先依据手征夸克模型及夸克蜕定域色屏蔽模型,分别计算出中子-中子的相互作用等效势,再运用高斯展开方法,从核子层次,根据等效势、结合一些结构、属性设定,实现以比较小的计算量(相对运动比较少),研究四中子的动力学属性。通过解薛定谔方程,计算体系本征能量,结合阈值判断束体系缚态存在。同时与前人工作获得的结果进行比较,论证这种推广方法的合理性和有效性。另外试图获得更简化有效的多高斯展开方法。最终对比前人工作,最终实现对四中子系统有一个更清晰的了解。计算结果表明,利用夸克模型计算出的中子-中子之间的等效相互作用,四中子体系是不束缚的。这个结论和大部分核子层次上的计算结果一致,与我们组以前在绝热近似下的结论不同[2]。进一步的论证可以通过进行夸克层次上的动力学计算。本文的结构如下:本论文分为五个章节,第一章引言,着重介绍了强子物理中四中子体系的研究历史,包括实验方面的工作和理论方面的计算工作,以及常用夸克模型的研究历史,着重点在本文所使用的手征夸克模型的研究历史。章末介绍了本文工作详细内容。第二章夸克模型介绍,主要介绍了组分夸克模型。第三章是本文的核心工作内容。介绍了高斯展开方法的探索和计算的详细过程。第四章对获得的结果进行分析讨论,得出相关结论,第五章对整个毕业设计总结并对未来工作进行展望。

关键词：强子物理四中子动力学组分夸克模型

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华中师范大学创新团队简介

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华中师范大学学报（自然科学版） 2008年第4期42卷 675-675页

作者：梅伏生华中师范大学科技与产业处

目前,国家自然科学基金设立了创新研究群体科学基金,教育部“高层次创造性人才计划”设立了创新团队项目,湖北省自然科学基金设立了创新群体项目,毫无疑问创新团队建设已成为各单位队伍建设和人才培养的重要内容。目前,我校先后有1个创... 详细信息

目前,国家自然科学基金设立了创新研究群体科学基金,教育部“高层次创造性人才计划”设立了创新团队项目,湖北省自然科学基金设立了创新群体项目,毫无疑问创新团队建设已成为各单位队伍建设和人才培养的重要内容。目前,我校先后有1个创新团队获教育部资助,3个创新团队获湖北省科技厅资助。分别是:1)依托我校理论物理国家级重点学科、夸克与轻子物理教育部重点实验室建设的王恩科负责的团队,2007年获教育部资助,核心成员有王恩科、吴元芳、周代翠、刘峰、杨纯斌、候德富。2)依托我校农药学国家级重点学科,农药与化学生物学教育部重点实验室建设的杨光富负责的团队,2003年获湖北省科技厅资助,核心成员有杨光富、万坚、刘盛华、肖文精、吴安心。3)依托我校湖北省教育信息化研究中心建设的杨宗凯负责的团队,2005年获湖北省科技厅资助,核心成员有杨宗凯、谈国新、谭连生、张国平、何婷婷。4)依托我校最优控制与离散数学湖北省重点实验室建设的李工宝负责的团队,2006年获湖北省科技厅资助,核心成员有李工宝、邓引斌、朱长江、彭双阶、严国政。下面介绍前两个团队的情况。1)王恩科负责的团队。现由我校14名从事相对论重离子碰撞与夸克物质物理研究工作的中青年教...

关键词：创新研究群体华中师范大学国家自然科学基金简介创造性人才人才培养团队建设教育部

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粒子物理融入本科课堂的研究

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大众标准化 2021年第10期3卷 63-65页

作者：张欣湖北大学物理与电子科学学院湖北武汉430062

粒子物理是物理硕士研究生的专业基础课程之一,而本科教学却鲜有涉及。本文就粒子物理中适合融入本科教学的内容以及如何融入两个问题进行阐述,为本科生拓宽知识面,激发其学习和探索前沿科学的兴趣,为硕士阶段研究方向的选择提供一个可... 详细信息

粒子物理是物理硕士研究生的专业基础课程之一,而本科教学却鲜有涉及。本文就粒子物理中适合融入本科教学的内容以及如何融入两个问题进行阐述,为本科生拓宽知识面,激发其学习和探索前沿科学的兴趣,为硕士阶段研究方向的选择提供一个可能的参考。

关键词：粒子物理本科教学教学研究

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质子和中子滴线附近原子核衰变能特征的研究

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大学物理 2013年第7期32卷 13-16,19页

作者：朱伟平冯笙琴王正清三峡大学理学院湖北宜昌443002

利用原子核液滴模型,研究位于滴线附近的原子核的中子和质子衰变的衰变能Ed随质量数A和原子序数Z的变化关系.

关键词：原子核液滴模型质子滴线中子滴线

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手征磁效应产生的电荷分离相关性的研究

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黄冈师范学院学报 2015年第6期35卷 50-54页

作者：裴蕾冯笙琴三峡大学理学院

在相对论高能重离子非对心核-核碰撞中,用修正的Wood-Saxon核分布代替均匀核分布来研究核-核碰撞所产生的背景磁场,并在此基础上,分析垂直反应平面上和下作用区域的由于粒子分离所产生电荷分离相关性。本研究对相对论重离子碰撞P和CP对... 详细信息

在相对论高能重离子非对心核-核碰撞中,用修正的Wood-Saxon核分布代替均匀核分布来研究核-核碰撞所产生的背景磁场,并在此基础上,分析垂直反应平面上和下作用区域的由于粒子分离所产生电荷分离相关性。本研究对相对论重离子碰撞P和CP对称性局域破缺粒子分离特性有进一步了解。

关键词：非对心核-核碰撞手征磁效应屏蔽效应

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热磁背景下的夸克凝聚和相变的反磁催化特性

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湖北民族大学学报（自然科学版） 2021年第4期39卷 451-455页

作者：朱学强冯笙琴吴科军三峡大学理学院湖北宜昌443000

虽然渐近自由特征是量子色动力学(quantum chromodynamics,QCD)的一个基本特征,但一般有效的手征夸克模型(比如说NJL(Nambu-Jona-Lasinio)和线性Sigma模型)都认为耦合常数G是一个常数,忽略了QCD渐进自由特征.用NJL模型研究夸克物质在有... 详细信息

虽然渐近自由特征是量子色动力学(quantum chromodynamics,QCD)的一个基本特征,但一般有效的手征夸克模型(比如说NJL(Nambu-Jona-Lasinio)和线性Sigma模型)都认为耦合常数G是一个常数,忽略了QCD渐进自由特征.用NJL模型研究夸克物质在有限温度和强磁场环境下的凝聚和手征相变特性时,引进QCD渐近自由特征并假设耦合常数G是随温度T和磁场B而变化的函数.通过拟合零化学势的格点QCD的数据,给出耦合常数G具体形式.在得到耦合常数的具体形式后,进一步计算了有限大小化学势的夸克凝聚和相变等特性,并发现磁场有明显的反磁催化特征,即发现相变温度随磁场增加而减小,所得结果与格点QCD预言的反磁催化特性一致.

关键词： NJL模型耦合常数G 反磁催化夸克凝聚相变

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