[论文解读] Spontaneous current generation in the g2SC phase

Mei Huang|arXiv (Cornell University)|Apr 26, 2005

Physics of Superconductivity and Magnetism被引用 2

一句话总结

本文表明，在颜色超导的g2SC相中，由于夸克对的能隙不匹配，自发产生了一个轴向流，类似于单平面波LOFF态。通过非线性实现框架，研究显示胶彩磁不稳定性和参磁不稳定性均导致自发Nambu-Goldstone流的生成，其中存在一个狭窄的不稳定LOFF窗口，在此窗口内，即使对角的第8胶子也面临磁不稳定性，且无法被非对角胶子凝聚态所缓解。

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.

研究动机与目标

• 研究间隙2SC相对外部色中性轴向流扰动的参磁响应。
• 建立胶彩磁不稳定性与参磁不稳定性之间与自发流生成的关系。
• 使用非线性实现框架描述2SC相，以识别Nambu-Goldstone流。
• 识别一个狭窄的不稳定LOFF窗口（Us-LOFF），在此窗口中，非对角与对角胶子均面临磁不稳定性，且系统保持电中性。
• 检查Us-LOFF窗口中对角胶子磁不稳定性是否可被非对角胶子凝聚态消除，及其在受限阿贝尔系统中的相关性。

提出的方法

• 采用非线性实现框架建模2SC相，将自发流生成识别为Nambu-Goldstone模式。
• 分析2SC相对外部色中性轴向流扰动的响应，以探测参磁不稳定性。
• 映射不稳定性结构，以识别非对角与对角胶子均不稳定的Us-LOFF窗口。
• 评估非对角胶子凝聚态在抑制对角第8胶子磁不稳定性中的作用。
• 将分析扩展至受限阿贝尔非对称超流/超导系统，以获得对比性洞见。

实验结果

研究问题

• RQ1 2SC相对外部色中性轴向流如何表现出参磁响应？
• RQ2 胶彩磁不稳定性与参磁不稳定性在生成自发流方面有何关系？
• RQ3 非线性实现框架能否一致地描述胶子相与单平面波LOFF态作为Nambu-Goldstone流态？
• RQ4 在电中性条件下，是否存在一个狭窄的Us-LOFF窗口，使得对角第8胶子也出现磁不稳定性？
• RQ5 Us-LOFF窗口中对角胶子的磁不稳定性是否可被非对角胶子凝聚态消除，还是其为系统的基本属性？

主要发现

• 2SC相对外部轴向流扰动表现出参磁响应，导致自发轴向流的生成。
• 此自发生成的流等价于单平面波LOFF态，表明其具有共同的不稳定性根源。
• 胶彩磁不稳定性与参磁不稳定性均导致Nambu-Goldstone流的自发生成，二者在非线性实现框架下统一。
• 在电中性条件下存在一个狭窄的Us-LOFF窗口，其中非对角与对角第8胶子均面临磁不稳定性。
• Us-LOFF窗口中对角第8胶子的磁不稳定性无法被非对角胶子凝聚态消除，表明其为根本性不稳定性。
• 该不稳定性预计在某些受限阿贝尔非对称超流/超导系统中持续存在，提示其具有更广泛的物理意义。