양자색소역학의 점근적 자유도에 의한 페르미 표면의 존재에 의해 고밀도에서의 양자색소역학은 글루온의 교환을 통한 인력 상호작용을 통해 두개 쿼크의 색소 응축을 형성하며 색소 초전도체 처럼 행동한다. 페르미 표면 근처에서 효과 장론을 사용해서 단일 루프 파인만 다이어그램에서 효과 장론과 양자색소역학을 에너지 스케일 $\Lambda = \mu~$ 에서 맞추어 주므로서 효과적인 4개 쿼크의 상호작용을 기술하는 항이 얻어진다. 이 4개 쿼크의 상호작용은 페르미 표면 근처로 접근해감에 따라 마지널한 작용자가 되고 갭 방정식을 통해 응축을 만들어 내며 갭은 다름아닌 응축을 나타낸다. 갭의 크기는 지수함수적으로 $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g)$ 에 의존한다. 응축은 색소 비대칭 채널 $\bar (\bf 3)$, $s$-웨이브 채널에서 두개의 왼손 방향성을 갖는 쿼크 사이에서, 혹은 두개의 오른손 방향성 쿼크 사이에서 동등하게 지배적으로 생성된다. 진공 편광 ...
양자색소역학의 점근적 자유도에 의한 페르미 표면의 존재에 의해 고밀도에서의 양자색소역학은 글루온의 교환을 통한 인력 상호작용을 통해 두개 쿼크의 색소 응축을 형성하며 색소 초전도체 처럼 행동한다. 페르미 표면 근처에서 효과 장론을 사용해서 단일 루프 파인만 다이어그램에서 효과 장론과 양자색소역학을 에너지 스케일 $\Lambda = \mu~$ 에서 맞추어 주므로서 효과적인 4개 쿼크의 상호작용을 기술하는 항이 얻어진다. 이 4개 쿼크의 상호작용은 페르미 표면 근처로 접근해감에 따라 마지널한 작용자가 되고 갭 방정식을 통해 응축을 만들어 내며 갭은 다름아닌 응축을 나타낸다. 갭의 크기는 지수함수적으로 $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g)$ 에 의존한다. 응축은 색소 비대칭 채널 $\bar (\bf 3)$, $s$-웨이브 채널에서 두개의 왼손 방향성을 갖는 쿼크 사이에서, 혹은 두개의 오른손 방향성 쿼크 사이에서 동등하게 지배적으로 생성된다. 진공 편광 텐서의 계산에 의해 전기적 글루온은 스크린 효과로 인한 질량 $m_(\rm D)$를 갖지만 자기적 글루온은 정적극한에서는 스크린이 안됨을 보았다. 그러나 비정적 상황에서는 자기적 글루온은 란다우 감쇠 스케일 $\left| \vec p\right| \sim m_(\rm D)^(2/3)p^(1/3)_0$~에서 동역학적으로 스크린 된다는 것을 보았다. 이러한 원거리 색소 자기 상호작용을 포함시킨 재규격화 군론을 통한 분석은 $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g)$~ 크기의 갭을 주며 이것은 보통 자기적 글루온이 스크린 질량을 갖는것으로 취급하는 BCS 초전도론이 주는 갭, $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g^2)$ 에 비해 고밀도 극한에서, 즉 $g$가 매우 작은 극한에서, 매우 크다. 고밀도에서는 3개의 질량이 없는 플레이버의 경우 CFL 응축을 준다. 이것은 인력 채널과 척력 채널에서의 응축의 섞임이며 특별한 작용자 $(\rm det)\left(\phi\right)^*(\rm tr)\left(\phi\chi\phi\right)$ 때문에 이러한 CFL 응축이 가능하다. 그러나 2개의 질량이 없는 플레이버의 경우는 이러한 가능한 특별한 작용자가 없으므로 CFL응축이 생기지 않는다. 이러한 CFL응축의 형성은 카이랄 대칭성을 깨게 된다. 고밀도 CFL 상태에서의 대칭성 깨짐의 형태와 저밀도 상태에서의 대칭성 깨짐 형태의 유사성은 이 두 상태가 상전이 없이 연속적으로 연결 될 지도 모른다는 가능성을 제시한다.
양자색소역학의 점근적 자유도에 의한 페르미 표면의 존재에 의해 고밀도에서의 양자색소역학은 글루온의 교환을 통한 인력 상호작용을 통해 두개 쿼크의 색소 응축을 형성하며 색소 초전도체 처럼 행동한다. 페르미 표면 근처에서 효과 장론을 사용해서 단일 루프 파인만 다이어그램에서 효과 장론과 양자색소역학을 에너지 스케일 $\Lambda = \mu~$ 에서 맞추어 주므로서 효과적인 4개 쿼크의 상호작용을 기술하는 항이 얻어진다. 이 4개 쿼크의 상호작용은 페르미 표면 근처로 접근해감에 따라 마지널한 작용자가 되고 갭 방정식을 통해 응축을 만들어 내며 갭은 다름아닌 응축을 나타낸다. 갭의 크기는 지수함수적으로 $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g)$ 에 의존한다. 응축은 색소 비대칭 채널 $\bar (\bf 3)$, $s$-웨이브 채널에서 두개의 왼손 방향성을 갖는 쿼크 사이에서, 혹은 두개의 오른손 방향성 쿼크 사이에서 동등하게 지배적으로 생성된다. 진공 편광 텐서의 계산에 의해 전기적 글루온은 스크린 효과로 인한 질량 $m_(\rm D)$를 갖지만 자기적 글루온은 정적극한에서는 스크린이 안됨을 보았다. 그러나 비정적 상황에서는 자기적 글루온은 란다우 감쇠 스케일 $\left| \vec p\right| \sim m_(\rm D)^(2/3)p^(1/3)_0$~에서 동역학적으로 스크린 된다는 것을 보았다. 이러한 원거리 색소 자기 상호작용을 포함시킨 재규격화 군론을 통한 분석은 $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g)$~ 크기의 갭을 주며 이것은 보통 자기적 글루온이 스크린 질량을 갖는것으로 취급하는 BCS 초전도론이 주는 갭, $\Delta \sim \mu e^(-(\rm const.)/g^2)$ 에 비해 고밀도 극한에서, 즉 $g$가 매우 작은 극한에서, 매우 크다. 고밀도에서는 3개의 질량이 없는 플레이버의 경우 CFL 응축을 준다. 이것은 인력 채널과 척력 채널에서의 응축의 섞임이며 특별한 작용자 $(\rm det)\left(\phi\right)^*(\rm tr)\left(\phi\chi\phi\right)$ 때문에 이러한 CFL 응축이 가능하다. 그러나 2개의 질량이 없는 플레이버의 경우는 이러한 가능한 특별한 작용자가 없으므로 CFL응축이 생기지 않는다. 이러한 CFL응축의 형성은 카이랄 대칭성을 깨게 된다. 고밀도 CFL 상태에서의 대칭성 깨짐의 형태와 저밀도 상태에서의 대칭성 깨짐 형태의 유사성은 이 두 상태가 상전이 없이 연속적으로 연결 될 지도 모른다는 가능성을 제시한다.
The recent study on high density QCD under zero temperature within recent one or two years is reviewed. It is known from the works of D. Balin and A. Love, who assume that the magnetic gluons are screened, that the high density QCD represents the color superconductor and the magnitude of the gap is ...
The recent study on high density QCD under zero temperature within recent one or two years is reviewed. It is known from the works of D. Balin and A. Love, who assume that the magnetic gluons are screened, that the high density QCD represents the color superconductor and the magnitude of the gap is order of $e^(-(\rm const.)/g^2)$, equal to usual BCS superconducting gap in the exponential behavior. However, the recent analysis, which include long-range color magnetic interaction, in two alternative ways, based on the gap equation and renormalization group analysis, shows that the gap is order of $e^(-(\rm const.)/g)$. Then the latter is much larger than the former in the high density limit, where $g$ is very small. In this review, using effective field theory near the Fermi surface, we will obtain the marginal four-quark interaction describing the scattering of two quarks with equal and opposite momenta as we approach to the Fermi surface and then we will see that this four-quark interaction generates the color diquark condensate through the gap equation. Also in the sense of Wilsonian renormalizaton group we obtain the RG equation for the scattering amplitude given by the above four-quark interaction. The solution of this RG equation has a singularity, which is the manifestation of BCS instability, in the color anti-triplet, $s$-wave channel. This singularity called "Landau pole" gives the gap of order $e^(-(\rm const.)/g)$ when the long-range color magnetic interacton is considered. Although it is known that the only color anti-triplet channel is attractive, for the three massless flavor case the general requirement of the Fermi statistics, which requires the gap matrix is symmetric in simultaneous exchange of both color and flavor indices, and the special operator makes it possible to have condensate in the repulsive channel. Thus in high density what is found is the mixture of condensate in attractive and repulsive channel called "color-flavor-locked" (CFL) condensate. This CFL condensate breaks the chiral symmetry.
The recent study on high density QCD under zero temperature within recent one or two years is reviewed. It is known from the works of D. Balin and A. Love, who assume that the magnetic gluons are screened, that the high density QCD represents the color superconductor and the magnitude of the gap is order of $e^(-(\rm const.)/g^2)$, equal to usual BCS superconducting gap in the exponential behavior. However, the recent analysis, which include long-range color magnetic interaction, in two alternative ways, based on the gap equation and renormalization group analysis, shows that the gap is order of $e^(-(\rm const.)/g)$. Then the latter is much larger than the former in the high density limit, where $g$ is very small. In this review, using effective field theory near the Fermi surface, we will obtain the marginal four-quark interaction describing the scattering of two quarks with equal and opposite momenta as we approach to the Fermi surface and then we will see that this four-quark interaction generates the color diquark condensate through the gap equation. Also in the sense of Wilsonian renormalizaton group we obtain the RG equation for the scattering amplitude given by the above four-quark interaction. The solution of this RG equation has a singularity, which is the manifestation of BCS instability, in the color anti-triplet, $s$-wave channel. This singularity called "Landau pole" gives the gap of order $e^(-(\rm const.)/g)$ when the long-range color magnetic interacton is considered. Although it is known that the only color anti-triplet channel is attractive, for the three massless flavor case the general requirement of the Fermi statistics, which requires the gap matrix is symmetric in simultaneous exchange of both color and flavor indices, and the special operator makes it possible to have condensate in the repulsive channel. Thus in high density what is found is the mixture of condensate in attractive and repulsive channel called "color-flavor-locked" (CFL) condensate. This CFL condensate breaks the chiral symmetry.
주제어
#High density QCD Color superconductivity Color-flavor locking 고밀도 양자색소역학 색소 초전도현상 색소플레이버 잠금
학위논문 정보
저자
Kim, Tae-Won
학위수여기관
한국과학기술원
학위구분
국내석사
학과
물리학과
지도교수
고병원,Ko, Byung-Won
발행연도
2000
총페이지
iii, 31 p.
키워드
High density QCD Color superconductivity Color-flavor locking 고밀도 양자색소역학 색소 초전도현상 색소플레이버 잠금
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