WikiDer > SU (2) цветная сверхпроводимость

SU(2) color superconductivity

Несколько сотен металлов, соединений, сплавов и керамики обладают свойством сверхпроводимость при низких температурах. В SU (2) цветной кварк материя примыкает к списку сверхпроводящих систем. Хотя это математическая абстракция, считается, что ее свойства тесно связаны с SU (3) цветная кварковая материя, существующее в природе при сжатии обычного вещества при надъядерных плотностях выше ~ 0,5 1039 нуклон / см3.

Сверхпроводники в лаборатории

Сверхпроводящие материалы характеризуются потерей сопротивления и двумя параметрами: критической температурой Tc и критическое магнитное поле, которое переводит сверхпроводник в нормальное состояние. В 1911 г. Х. Камерлинг-Оннес открыл сверхпроводимость ртути при температуре ниже 4 К. Позже были обнаружены другие вещества, обладающие сверхпроводимостью при температурах до 30 К. Сверхпроводники препятствуют проникновению внешнего магнитного поля в образец, когда напряженность магнитного поля меньше критического значения. Этот эффект получил название Эффект Мейснера.Высокотемпературная сверхпроводимость был открыт в 1980-х годах. Из известных соединений самая высокая критическая температура Tс = 135 K принадлежит HgBa2Ca2Cu3О8 + х.

Низкотемпературная сверхпроводимость нашла теоретическое объяснение в модели Бардина, Купера и Шриффера (Теория BCS).[1]Физической основой модели является феномен Купер спаривание электронов. Поскольку пара электронов несет целочисленный спин, коррелированные состояния электронов могут образовывать конденсат Бозе-Эйнштейна. Эквивалентный формализм был разработан Боголюбов[2] и Валатин.[3]

Куперовское спаривание нуклонов имеет место в обычных ядрах. Эффект проявляется в Формула масс Бете – Вайцзакера, последний член спаривания которого описывает корреляционную энергию двух нуклонов. Из-за спаривания энергия связи четно-четных ядер систематически превышает энергию связи нечетно-четных и нечетно-нечетных ядер.

Сверхтекучесть нейтронных звезд

В нейтронных звездах существует сверхтекучая фаза нейтронного вещества. Сверхтекучесть описывается моделью БКШ с реалистичным потенциалом нуклон-нуклонного взаимодействия. При увеличении плотности ядерной материи выше плотности насыщения образуется кварковая материя. Ожидается, что плотная кварковая материя при низких температурах является цветным сверхпроводником.[4] [5][6]В случае группы цветов SU (3) бозе-эйнштейновский конденсат кварковых куперовских пар имеет открытый цвет. Для удовлетворения требований заключение, рассматривается конденсат Бозе-Эйнштейна бесцветных 6-кварковых состояний,[5] или используется прогнозируемая теория BCS.[7][8]

Сверхпроводимость с плотной двухцветной КХД

Формализм БКШ без модификаций применим к описанию кварковой материи с цветовой группой SU (2), где куперовские пары бесцветны. В Модель Намбу-Йона-Лазинио предсказывает существование сверхпроводящей фазы цветного кваркового вещества SU (2) при высоких плотностях.[9]Эта физическая картина подтверждается Поляков-Намбу-Йона-Лазинио модель,[10]а также в решеточная КХД модели[11],[12] в котором свойства холодной кварковой материи могут быть описаны на основе первых принципов квантовая хромодинамика. Возможность моделирования на решетках двухцветной КХД при конечных химических потенциалах для четного числа ароматов кварков связана с положительной определенностью интегральной меры и отсутствием проблема со знаком.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Bardeen, J .; Купер, Л. Н .; Шриффер, Дж. Р. (1957). «Микроскопическая теория сверхпроводимости». Физический обзор. 106 (1): 162–164. Bibcode:1957ПхРв..106..162Б. Дои:10.1103 / PhysRev.106.162.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  2. ^ Боголюбов, Н. Н. (1958). «О новом методе теории сверхпроводимости». Il Nuovo Cimento. 7 (6): 794–805. Bibcode:1958NCim .... 7..794B. Дои:10.1007 / bf02745585.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  3. ^ Валатин, Дж. Г. (1958). «Комментарии к теории сверхпроводимости». Il Nuovo Cimento. 7 (6): 843–857. Bibcode:1958NCim .... 7..843V. Дои:10.1007 / bf02745589.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ Иваненко Д.Д .; Курдгелаидзе, Д. Ф. (1969). «Замечания о кварковых звездах». Lettere al Nuovo Cimento. 2: 13–16. Bibcode:1969NCimL ... 2 ... 13I. Дои:10.1007 / BF02753988.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  5. ^ а б Барруа, Б.С. (1977). «Сверхпроводящая кварковая материя». Ядерная физика B. 129 (3): 390–396. Bibcode:1977НуФБ.129..390Б. Дои:10.1016/0550-3213(77)90123-7.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  6. ^ Rajagopal, K .; Вильчек, Ф. (2000). "Физика конденсированного состояния КХД". На переднем крае физики элементарных частиц. 34: 2061–2151. arXiv:hep-ph / 0011333. Дои:10.1142/9789812810458_0043. ISBN 978-981-02-4445-3.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  7. ^ Байман, Б. Ф. (1960). «Вывод метода парно-корреляции». Ядерная физика. 15: 33–38. Bibcode:1960НукФ..15 ... 33Б. Дои:10.1016/0029-5582(60)90279-0.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  8. ^ Amore, P .; Birse, M.C .; McGovern, J. A .; Валет, Н. Р. (2002). «Цветная сверхпроводимость в конечных системах». Физический обзор D. 65 (7): 074005. arXiv:hep-ph / 0110267. Bibcode:2002ПхРвД..65г4005А. Дои:10.1103 / PhysRevD.65.074005.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  9. ^ Кондратюк, Л. А .; Криворученко, М. И. (1992). «Сверхпроводящее кварковое вещество в цветовой группе SU (2)». Zeitschrift für Physik A. 344 (1): 99–115. Bibcode:1992ЗФиА.344 ... 99К. Дои:10.1007 / BF01291027.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  10. ^ Strodthoff, N .; фон Смекаль, Л. (2014). "Модель Полякова-кварк-мезон-дикварк для двухцветной КХД". Письма по физике B. 731: 350–357. arXiv:1306.2897. Bibcode:2014ФЛБ..731..350С. Дои:10.1016 / j.physletb.2014.03.008.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  11. ^ Руки, С .; Kim, S .; Скуллеруд, Ж.-И. (2006). «Деконфайнмент в плотной двухцветной КХД». Европейский физический журнал C. 48 (1): 193–206. arXiv:hep-lat / 0604004. Bibcode:2006EPJC ... 48..193H. Дои:10.1140 / epjc / s2006-02621-8.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  12. ^ Брагута, В. В .; Ilgenfritz, E.-M .; Котов, А.Ю .; Молочков, А. В .; Николаев, А.А. (2016). «Исследование фазовой диаграммы плотной двухцветной КХД в рамках решеточного моделирования». Физический обзор D. 94 (11): 114510. arXiv:1605.04090. Bibcode:2016ПхРвД..94к4510Б. Дои:10.1103 / PhysRevD.94.114510.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)