[논문 리뷰] Magnetic inverse catalysis in the (2+1)-flavor Nambu--Jona-Lasinio and Polyakov--Nambu--Jona-Lasinio models

Márcio Ferreira, Pedro Costa외 3명|arXiv (Cornell University)|2014. 04. 22.

High-Energy Particle Collisions Research인용 수 2

한 줄 요약

이 연구는 자기장에 의존하는 스칼라 결합을 도입하여 (2+1)-플레이버러 Nambu-Jona-Lasinio (NJL) 및 Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio (PNJL) 모델에서 자기장 역치유 효과를 조사한다. 결합 상수가 자기장 강도의 역수로 감소함으로써 라티스 QCD 결과를 정확히 재현할 수 있으며, 쿼크 조건은 저온 및 고온에서 증가하지만, 초점 전이 부근에서는 감소한다. 또한 폴리코프 루프는 자기장에 따라 증가하여 비구속화가 강화됨을 나타낸다.

ABSTRACT

The QCD phase diagram at zero chemical potential and finite temperature subject to an external magnetic field is studied within the three flavor Nambu--Jona-Lasinio (NJL) model and the NJL model with the Polyakov loop (PNJL). A scalar coupling parameter dependent on the magnetic field intensity is considered. The scalar coupling has been fitted so that the lattice QCD pseudocritical chiral transition temperatures are reproduced and in the limit of large magnetic field decreases with the inverse of the magnetic field intensity. This dependence of the coupling allows to reproduce the lattice QCD results with respect to the quark condensates and Polyakov loop: due to the magnetic field the quark condensates are enhanced at low and high temperatures and suppressed for temperatures close to the transition temperatures and the Polyakov loop increases with the magnetic field.

연구 동기 및 목표

• 외부 자기장이 작용하는 조건에서 영화학적 화학적 잠재 에너지가 0이고 온도가 유한한 경우의 QCD 상도를 모델링하기 위해.
• 자기장 하에서 쿼크 대칭 붕괴 전이 행동의 불일치를 해결하기 위해 자기장에 의존하는 스칼라 결합을 도입하기 위해.
• 효과적 장 이론 프레임워크 내에서 라티스 QCD 결과의 쿼크 조건 및 폴리코프 루프를 재현하기 위해.
• 자기장이 PNJL 모델에서 쿼크 대칭 붕괴 및 비구속화에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해.

제안 방법

• 유한한 온도와 자기장 조건에서 쿼크 역학을 기술하기 위해 (2+1)-플레이버러 Nambu-Jona-Lasinio (NJL) 모델과 그 폴리코프 루프를 통한 확장된 모델(PNJL)을 채택하기 위해.
• 자기장 강도에 따라 변하는 스칼라 결합 계수를 도입하여 자기장 강도의 역수로 감소시키기 위해.
• 다양한 자기장 강도에서 라티스 QCD의 허위 임계 전이 온도를 재현하기 위해 결합 상수를 피팅하기 위해.
• 피팅된 결합 상수를 사용하여 온도 및 자기장 강도에 따른 쿼크 조건 및 폴리코프 루프를 계산하기 위해.
• 모델 예측을 쿼크 조건 및 폴리코프 루프 행동 모두에서 라티스 QCD 결과와 비교하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 스칼라 결합이 자기장 강도에 따라 조정될 경우, (2+1)-플레이버러 NJL 및 PNJL 모델에서 자기장이 쿼크 대칭 붕괴 전이에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ2 자기장에 의존하는 결합이 쿼크 조건 및 폴리코프 루프에 대한 라티스 QCD 결과를 어느 정도 정확히 재현할 수 있는가?
• RQ3 모델은 자기장 역치유 현상을 보여주나, 즉 저온 및 고온에서는 증가하지만 전이 온도 부근에서는 억제되는 쿼크 조건을 보이는가?
• RQ4 폴리코프 루프의 포함이 비구속화 및 대칭 복원의 자기장 의존성에 어떻게 영향을 미치는가?

주요 결과

• 자기장 강도의 역수로 감소하는 자기장에 의존하는 스칼라 결합은 라티스 QCD의 허위 임계 전이 온도를 성공적으로 재현한다.
• 저온 및 고온에서 자기장이 작용할 경우 쿼크 조건이 증가하여 역치유 효과와 일치한다.
• 쿼크 대칭 붕괴 전이 온도 부근에서는 쿼크 조건이 억제되어 자기장 하에서 비단조적 행동을 나타낸다.
• 폴리코프 루프는 자기장 강도에 따라 증가하여 유한한 온도에서 비구속화가 강화됨을 시사한다.
• 모델은 외부 자기장 하에서 쿼크 대칭 붕괴와 비구속화의 상호작용을 정확히 캐치한다.