[논문 리뷰] Spontaneous current generation in the g2SC phase

Mei Huang|arXiv (Cornell University)|2005. 04. 26.

Physics of Superconductivity and Magnetism인용 수 2

한 줄 요약

이 논문은 색초전도성의 g2SC 상에서 비일치하는 쿼크 쌍으로 인해 바리온 전류가 자발적으로 생성됨을 보여주며, 이는 일차원 파동 상태인 LOFF 상태와 유사하다. 비선형 실현 프레임워크를 사용하여, 색자기 및 파라자기 불안정성 모두가 자발적인 Nambu-Goldstone 전류 생성을 이끌며, 특히 대각선 8번째 글루온까지 자극되는 자기 불안정성을 겪는 좁은 불안정한 LOFF 창문이 존재함을 밝혀냈다. 이 불안정성은 비대칭 글루온 응집체로는 복구되지 않는다.

ABSTRACT

It is found that, except chromomagnetic instability, the gapless 2SC phase also exhibits a paramagnetic response to the perturbation of an external color neutral baryon current. The spontaneously generated baryon current driven by the mismatch is equivalent to the one-plane wave LOFF state. We describe the 2SC phase in the nonlinear realization framework, and show that each instability indicates the spontaneous generation of the corresponding pseudo Nambu-Golstone current. We show this Nambu-Goldstone currents generation state covers the gluon phase as well as the one-plane wave LOFF state. We further point out that, when charge neutrality condition is required, there exists a narrow unstable LOFF (Us-LOFF) window, where not only off-diagonal gluons but the diagonal 8-th gluon cannot avoid the magnetic instability. We discuss that the diagonal magnetic instability in this Us-LOFF window cannot be cured by off-diagonal gluon condensate in color superconducting phase, and it will also show up in some constrained Abelian asymmetric superfluid/superconducting system.

연구 동기 및 목표

• 외부의 색중성 바리온 전류 외란에 대한 간극이 있는 2SC 상의 파라자기 반응을 조사하는 것.
• 색자기 및 파라자기 불안정성과 2SC 상에서의 자발적 전류 생성 간의 연관성을 확립하는 것.
• 비선형 실현 프레임워크를 사용하여 2SC 상을 기술하고 Nambu-Goldstone 전류를 식별하는 것.
• 전하 중성 조건 하에서 대각선 8번째 글루온까지 자기 불안정성을 겪는 좁은 불안정한 LOFF 창문(Us-LOFF)을 규명하는 것.
• Us-LOFF 창문 내에서 대각선 자기 불안정성이 비대칭 글루온 응집체에 의해 해결 가능한지, 그리고 이와 같은 제약 조건이 가해진 아벨 비대칭 초유체/초전도체계와의 관련성을 조사하는 것.

제안 방법

• 2SC 상을 모델링하고 자발적 전류 생성을 Nambu-Goldstone 모드로 식별하기 위해 비선형 실현 프레임워크를 사용하는 것.
• 외부의 색중성 바리온 전류 외란에 대한 2SC 상의 반응을 분석하여 파라자기 불안정성을 탐지하는 것.
• 불안정성의 구조를 매핑하여 비대칭 및 대각선 글루온 모두가 불안정한 Us-LOFF 창문을 규명하는 것.
• 비대칭 글루온 응집체가 대각선 8번째 글루온의 자기 불안정성을 억제하는 역할을 평가하는 것.
• 비교적 통찰을 얻기 위해 제약 조건이 가해진 아벨 비대칭 초유체/초전도체계로 분석을 확장하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2SC 상은 외부의 색중성 바리온 전류에 대해 어떻게 파라자기 반응을 보이는가?
• RQ2 색자기 및 파라자기 불안정성이 자발적 전류 생성에 미치는 관계는 무엇인가?
• RQ3 비선형 실현 프레임워크는 글루온 상과 일차원 파동 상태인 LOFF 상태를 모두 Nambu-Goldstone 전류 상태로 일관되게 기술할 수 있는가?
• RQ4 전하 중성 조건 하에서 대각선 8번째 글루온까지도 자기 불안정성이 발생하는 좁은 Us-LOFF 창문이 존재하는가?
• RQ5 Us-LOFF 창문 내에서 대각선 자기 불안정성은 비대칭 글루온 응집체에 의해 제거될 수 있는가, 아니면 체계의 본질적 특성인가?

주요 결과

• 2SC 상은 외부 바리온 전류 외란에 대해 파라자기 반응을 보이며, 이로 인해 자발적인 바리온 전류가 생성된다.
• 이 자발적으로 생성된 전류는 일차원 파동 상태인 LOFF 상태와 동일하며, 공통된 기초 불안정성에 기인함을 시사한다.
• 색자기 및 파라자기 불안정성 모두가 Nambu-Goldstone 전류의 자발적 생성을 초래하며, 이는 비선형 실현 프레임워크에 의해 통합된다.
• 전하 중성 조건 하에서 비대칭 및 대각선 8번째 글루온 모두가 자기 불안정성에 노출된 좁은 Us-LOFF 창문이 존재한다.
• Us-LOFF 창문 내에서 대각선 8번째 글루온의 자기 불안정성은 비대칭 글루온 응집체로는 치유되지 않으며, 이는 본질적인 불안정성을 시사한다.
• 이 불안정성은 특정 제약 조건이 가해진 아벨 비대칭 초유체/초전도체계에서도 유지될 것으로 예상되며, 더 넓은 범위의 관련성을 지닌다.