[論文レビュー] Neutral LOFF state and chromomagnetic instability in two-flavor dense QCD

É. V. Gorbar, Michio Hashimoto+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 28, 2005

Physics of Superconductivity and Magnetism被引用数 3

ひとこと要約

本稿は2フラーバー稠密クォーカー物質における中性LOFF状態を調査し、ギャップありおよびギャップなしの2フラーバー超伝導（2SC/g2SC）相と共存する領域全域で、色磁気不安定性に見舞われることを発見した。予想に反して、最近提唱されたグルーオニック相とは異なり、中性LOFF状態はこれらの相を安定化できない。これは、稠密QCDにおける色磁気不安定性を解消するためにLOFF状態を用いる試みに、根本的な限界があることを示している。

ABSTRACT

In two-flavor dense quark matter, we describe the dynamics in the single plane wave Larkin--Ovchinnikov--Fulde--Ferrell (LOFF) state satisfying the color and electric neutrality conditions. We find that because the neutral LOFF state itself suffers from a chromomagnetic instability in the whole region where it coexists with the (gapped/gapless) two-flavor superconducting (2SC/g2SC) phases, it cannot cure this instability in those phases. This is unlike the recently revealed gluonic phase which seems can resolve this problem.

研究の動機と目的

• 色および電気的中性の制約の下で、2フラーバー稠密クォーカー物質における中性LOFF状態の安定性を分析すること。
• 中性LOFF状態が共存する2SCおよびg2SC相に存在する色磁気不安定性を解消できるかどうかを特定すること。
• 最近提唱されたグルーオニック相との安定化能力を比較すること。

提案手法

• 色および電気的中性を満たす2フラーバー稠密クォーカー物質における単一平面波LOFF状態の理論的枠組みを構築すること。
• 平均場理論を用いて対称化のダイナミクスを記述し、LOFF状態の色磁気揺らぎに対する安定性を評価すること。
• グルーオン自己エネルギーおよび色磁気感受率を分析し、LOFF状態およびその共存相における不安定性を検出すること。
• 得られた結果を最近提唱されたグルーオニック相と比較し、相対的な安定化能力を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2フラーバー稠密クォーカー物質において、2SCおよびg2SC相と共存する領域で、中性LOFF状態は色磁気不安定性に対して安定であるか？
• RQ2 中性LOFF状態は、2SCおよびg2SC相を悩ませる色磁気不安定性を効果的に抑制できるか？
• RQ3 中性LOFF状態の安定化性能は、最近提唱されたグルーオニック相と比べてどう異なるか？

主な発見

• 中性LOFF状態は、ギャップありおよびギャップなしの2フラーバー超伝導相と共存する領域全域で、色磁気不安定性を示す。
• この不安定性は、LOFF状態が2SCおよびg2SC相と共存する場合でさえも持続するため、これら相を安定化できないことを示している。
• 中性LOFF状態は、2SCおよびg2SC相を悩ます色磁気不安定性を解消できない。これは当初の期待とは反する。
• 不安定性は、グルーオン自己エネルギーにおけるキャンセルされない色磁気モードに起因し、LOFF状態が安定化手段として機能する際の根本的な欠陥を示している。
• 一方、最近提唱されたグルーオニック相は、色磁気不安定性を解消できる可能性があるため、より優れた安定化メカニズムを示唆している。