Electro-Magnetic Waves within a Model for Charged Solitons
Dmitry Borisyuk, Manfried Faber, Alexander Kobushkin
我们分析了拓扑费米子（MTF）模型，其中带电费米子被视为场方程的孤子解。在远离源的区域，我们发现具有电磁波性质的平面波解。
We analyze the model of topological fermions (MTF), where charged fermions are treated as soliton solutions of the field equations. In the region far from the sources we find plane waves solutions with the properties of electro-magnetic waves.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Charged Topological Solitons in 4+1 Dimensional YMCS Theory
我们证明了当在5维$SU(N)$（$N\geq 3$）Yang-Mills理论的作用量上加一个Chern-Simons项时，该理论中通常的自对偶拓扑孤子必然会带有一个（拓扑）电荷.
BPS Analysis of the Charged Soliton Solutions of D-brane Worldvolume Theory from the Viewpoint of Target-space Supersymmetry
利用N=2的目标空间超对称代数，研究了由超对称Dirac-Born-Infeld作用量描述的D膜世界体积理论的荷电孤子解的BPS性质.我们的结果与以前得到的结果一致。我们还扩展我们的BPS分析的情况下，轴子背景存在。
Electrically Charged Topological Solitons
构造了两类新的双子型T-对偶可积模型。它们表示具有U（1）全局对称性的特定$A_n^{(1)}$奇异非阿贝尔仿射Toda模型。它们的1-孤子谱包含中性和U（1）荷电拓扑孤子，它们具有四维杨-米尔斯-希格斯单极子和双子的主要性质。研究了这些解的半经典量子化、精确反项和耦合常数重整化。
Scattering and Thermodynamics of Fractionally-Charged Supersymmetric Solitons
我们证明了在可积$N$ =2的超对称模型中存在分数费米子数的孤子。我们得到了最小的，$N$ =2的超对称理论在最不相关的手征主场，$Φ_{(1,3)}$超场扰动的孤子S-矩阵。微扰理论有一个很好的朗道-金兹伯格描述与切比雪夫多项式超势。我们证明了S-矩阵是一个具有超对称部分的普通$ADE$极小模型S-矩阵的张量积。我们计算了基态能量在这些理论和类似的$N$ =1的情况下，$SU(2)$陪集模型。在所有情况下，紫外极限都符合共形场论。
Quantum scattering of charged solitons in the complex sine-Gordon model
研究了复sine-Gordon场论中带电孤子的散射。当重正化耦合常数对任意整数$k>1$取$λ^{2}_{R}=4π/k$时，提出了一个精确可分解的S-矩阵：与李代数$a_{k-1}$相关的最小S-矩阵.结果表明，建议的S-矩阵再现了理论中所有振幅的领先半经典行为，是最小的S-矩阵，这是符合半经典谱的模型。结果与复sine-Gordon理论描述的$(2)/{\rm U}(1)$陪集模型在$k$水平上受第一热算符扰动完全一致。
Phase transitions for charged planar solitons in AdS
本文研究了平面带电AdS黑洞与平面带电孤子之间的相变。平面孤子作为带电黑洞度规的双重解析延拓得到，其中还包括解析地延拓电荷。我们表明，有相变之间的解决方案依赖于电势，磁通量和温度。分析是在大正则系综中进行的。
Effect of scalar field mass on gravitating charged scalar solitons and black holes in a cavity
研究了腔中Einstein荷电标量场理论的孤子解和黑洞解。我们研究的效果，引入一个标量场质量的静态，球对称的解决方案的场方程。我们特别关注孤子和黑洞解的空间，以及研究它们在线性、球对称的度规、电磁场和标量场扰动下的稳定性。
Normal modes of charged AdS solitons
本文研究四维和五维带电AdS孤子中的有质量带电标量场微扰，通过数值方法计算正则模谱，发现其频率为实数，表明孤子动态稳定，支持正能量猜想。
Geons and Spin-2 Condensates in the AdS Soliton
我们从AdS孤子的引力微扰出发构造真子。以前对孤子背景下带电标量场的研究表明，在临界化学势下，存在全息绝缘体/超导体转变。我们探讨的可能性，降维的几何粒子可以模拟过渡到d波超导体。我们发现，虽然我们得到了一个自旋为2的带电凝聚体，但它比没有凝聚体的状态具有更高的自由能，因此没有相变。
Stability of charged solitons and formation of boson stars in 5-dimensional Anti-de Sitter space-time
研究了5维反德西特时空中荷电孤子的稳定性。我们表明，适当的选择模型的参数，这些解决方案变得不稳定，形成标量头发。我们发现，带标量头发的荷电孤子的存在性与标量场的电荷和质量密切相关。我们详细研究了解的谱对标量场质量的依赖关系。对于正质量的标量场，毛孤子可以解释为带电玻色子星。我们发现，对于足够小的值的电荷的标量场的玻色子星的质量和电荷的“禁带”存在，而我们所有的结果表明，相反的渐近平坦的时空的情况下，玻色子星在渐近AdS可以有任意大的电荷和质量。
Stability of gravitating charged-scalar solitons in a cavity
给出了腔中爱因斯坦荷电标量场理论的新正则解。该系统被封闭在反射镜状边界内，在该边界上标量场消失。镜面被放置在最靠近原点的标量场的零点处，在这个边界内，我们的解是正则的。我们研究了这些孤子的线性，球对称扰动下的度规，标量和电磁场的稳定性。如果反射镜的半径足够大，我们提出的孤子的稳定性的数值证据。当镜半径较小时，部分孤子不稳定。我们讨论这种不稳定性的物理解释。
Q-stars and charged q-stars
给出了具有局部或整体U（1）对称性的q星的形式。我们制定的方程数值求解，并提供了孤子星的主要特点。我们研究它的行为时，对称性是本地的对比，全球的情况。一般的结果是，孤子保持稳定，不衰减成自由粒子和静电斥力保持它从引力坍缩。我们还研究了具有非最小能量动量张量的q星的情况，发现当没有引力耦合时，即使在某些坍缩的情况下，孤子也是稳定的。
CSBIon -- a charged soliton of the 3-dimensional CS + BI Abelian gauge theory
本文在3维阿贝尔规范理论中通过将Maxwell项替换为BI作用量，构造了具有有限能量、无源的带电孤子CSBIon，其电荷为N且半径与N无关，并探讨了其在全息场景和凝聚态系统中的潜在应用。
Phase Transition of Electrically Charged Ricci-flat Black Holes
研究了荷电Ricci平坦黑洞与Horowitz和Myers的AdS孤子时空之间的相变.它们的边界拓扑都是$S^1 \times S^1 \times R^2$。我们考虑了Reissner-Nordstrom黑洞和R荷电黑洞，发现这些黑洞到AdS孤子时空的相变依赖于两个边界圆的相对大小.我们还对这些黑洞进行了稳定性分析。为了使用AdS/CFT对应，我们在巨正则系综中工作。
Chiral Soliton Lattice and Charged Pion Condensation in Strong Magnetic Fields
手征孤子格（CSL）是一种具有周期性拓扑孤子阵列的状态，它自发地打破宇称和平移对称性。已知这种状态出现在手性磁体中。我们证明了在磁场中，CSL在非零化学势下也表现为量子色动力学的基态。通过对CSL涨落的分析，我们进一步证明了在强但可实现的磁场中，带电π介子经历了玻色-爱因斯坦凝聚。我们的研究结果，基于系统的低能有效理论，是独立的模型和充分的分析。
Soliton Nature of Equilibrium State of Two Charged Masses in General Relativity
本文在逆散射方法的框架下，给出了广义相对论中两个带电物质的静力平衡态的新的推导方法，作为我们以前用积分方程方法推导该解的一种替代。这表明，这种解是孤子性质的，代表了1986年作者之一得到的两个旋转带电物体的更一般的（12参数）定常轴对称电真空双孤子解的特殊情况。这一结果进一步支持了我们的理解，即孤子解在其参数空间中的适当的解析延拓总是可能的，以及逆散射方法在电磁场存在下的适用性不仅限于裸奇点的情况。
Hairy charged Gauss-Bonnet solitons and black holes
研究了（4+1）维带电Gauss-Bonnet黑洞和孤子的稳定性。我们观察到一个不稳定的凝聚的标量场和构造明确的“毛”黑洞和孤子解的耦合场方程的完整系统。我们研究了无质量标量场和快子标量场的情况。在特定的电荷和规范耦合范围内，存在具有标量头发的孤子。这个范围是这样的，对于中间值的规范耦合的“禁带”的收费毛孤子存在。我们还讨论了具有标量头发的黑洞在改变视界半径和/或规范耦合时的行为，并发现在极限解的方法出现的各种情况。一个观察是多毛的高斯-博内黑洞在视界半径为零的极限下永远不会趋向于正则孤子解。我们还证明了极端的高斯-博内黑洞不能携带无质量或快子标量头发，并表明我们的解决方案往往是他们的平面对应的大电荷。
A Cardy-like expression for charged rotating solitons and black holes
本文提出一种由黑洞质量、电荷、角分量及双重Wick旋转所得孤子构型表征的Cardy型公式，并纳入动力学指数和有效空间维度，通过多个例子验证其有效性。
Electrodynamic Limit in a Model for Charged Solitons
我们考虑了一种拓扑孤子模型，其中带电粒子具有有限质量，并且电荷已经在经典水平上量子化。在电动极限，这在物理上对应于零尺寸的孤子的电动力学，该模型的拉格朗日只有两个自由度，并减少到麦克斯韦场的拉格朗日在对偶表示。我们导出了运动方程，并讨论了它们与麦克斯韦方程的关系。结果表明，库仑力和洛伦兹力是拓扑的结果。进一步，我们把电动力学的U（1）规范不变性与孤子场的几何联系起来，给出了由电动力学中的场强张量导出孤子场的一般关系，并利用这个关系用孤子场表示均匀电场。
Multicritical points of gravitational solitons and a black hole in four dimensions
利用Plebański非线性电动力学中的多项式结构函数H(P)，首次在四维广义相对论中实现了多临界点，揭示了物质理论与热力学相结构之间的直接联系。
Study of Stability of a Charged Topological Soliton in the System of Two Interacting Scalar Fields
本文对定义在全实空间上的三个二阶线性常微分方程组的奇异自伴谱问题进行了解析-数值分析。这个问题在非线性场论中就存在。微分方程对谱参数的依赖是非线性的，这导致了二次算子厄米特束。
Charged soliton--black hole phase transitions in three-dimensional Einstein--Gauss--Bonnet gravity
该研究在三维爱因斯坦-高斯-邦内引力中构造磁孤子，通过匹配边界条件计算重整化作用量差，揭示黑洞与孤子分支的相变行为及共存曲线端点特征。
Convexity restoration from hairy black hole in Einstein-Maxwell-charged scalar system in AdS
该研究在AdS时空中构建带电孤子解，发现毛黑洞解可恢复能量凸性，使相变连续化，并受AdS弱引力猜想影响。
Hidden symmetry and knot solitons in a charged two-condensate Bose system
我们证明了一个带电的两凝聚体Ginzburg-Landau模型或等价的两个带电玻色凝聚体的Gross-Pitaevskii泛函可以映射到一个非线性O（3）$σ$模型上.这特别意味着这样的系统具有隐藏的O（3）对称性，并允许形成稳定的打结孤子。这些结果特别适用于超导MgB_2。
Andreev-Bashkin effect and knot solitons in interacting mixture of a charged and a neutral superfuids with possible releveance for neutron stars
本文讨论了中性玻色凝聚体和带电玻色凝聚体相互作用的混合体，假设这种混合体在中子星内部以中子超流体和质子超导体共存的形式实现。结果表明，在该系统中，除了$S^1\to S^1$映射的普通涡旋外，中子凝聚体还允许（Meta）稳定的有限长扭结孤子，其特征在于具有非平凡的Hopf不变量，在某些情况下由拖曳效应引起的Faddeev-Skyrme项稳定.我们还考虑在这个系统中的螺旋质子磁通管，并表明，相比之下，它不会引起一个Faddeev Skyrme长期。
Charged scalar-tensor solitons and black holes with (approximate) Anti-de Sitter asymptotics
讨论了具有负宇宙学常数的位移对称标量张量引力模型的带电解和静态解。该解仅近似渐近反德西特（AdS）。虽然在我们的模型中确实存在具有标量张量头发的球对称黑洞，但最近构造的不带电球对称标量张量孤子不能推广到包括电荷。我们指出，这是由于电偶极子在坐标系原点的发散，而高阶多极子是良好的行为。我们还证明了具有标量头发的黑洞只存在于视界值大于相应的{ \it极值} Reissner-Nordström-AdS（RNAdS）解的情况下，即我们不能构造视界半径任意小的解.我们证明，对于固定的$Q$的视界半径存在的比热$C_Q$发散-信号从热不稳定的过渡到稳定的黑洞。然而，与RNAdS的情况相反，我们只能构造大视界黑洞的稳定相，而小视界黑洞的稳定相（似乎）不存在。
On non-topological solitons in Abelian gauge theories coupled to U(1)$\times$U(1) symmetric scalar fields
在最近的一系列工作中，Ishihara和Ogawa研究了耦合到两个复标量场的自发破缺阿贝尔规范理论中的非拓扑孤子（Q球）。本文将他们的研究推广到最一般的U（1）$\times$ U（1）对称四次势.本文还研究了一类新的自相互作用项为零的带电Q球解，并展示了它们的一些显著性质。
Review of non-topological solitons in theories with $U(1)$-symmetry
我们提供了一个审查的非拓扑孤子的解决方案中产生的理论与复杂的标量场和全球或规范$U(1)$对称性。它涵盖了Q球，均匀带电标量凝聚，和非线性局部孔和凸起的经典稳定的凝聚。一个历史的概述，其次是讨论的解决方案，包括其稳定性，从不同的角度。孤立子在模型中的附加大规模的自由度也重新审视，和他们的关系，一场Q球显示。我们还讨论了理论与规范场引起规范Q球和理论与动力学引力引起玻色子星。
Topological Soliton Multiplets in 4+1 Dimensional YMCS Theory
本文将$4+1$维$SU(3)$ Yang-Mills-Chern-Simons（YMCS）理论中关于带电拓扑孤子（CTS）的结果推广到$SU(N)$ .阐明了与最大嵌入$SU(2)\times U(1)^{N-2}\subset SU(N)$和$SO(3)\times U(1)^{N-3}\subset SU(N)$相关的两类孤子的$SU(N)$多重态结构以及拓扑流的$SU(N)$多重态的重要作用。在第一次嵌入的情况下，获得CTS的$^{N}C_{2}-$小组。在第二种情况下，对于$N = 3$，人们得到了中性孤子，虽然（经典）无自旋，有磁矩。对于$N \geq 4$，在去除上述非颗粒特征之后，获得CTS的$^{N}C_{3}$片。
Stability of topological solitons in modified two-component Ginzburg-Landau model
本文研究了两个等电荷凝聚体的改进的Ginzburg-Landau模型中的Hopfions的稳定性。Ward [Phys.Rev.D66，041701（R）（2002）]已经证明，对普通模型的某些修改导致系统对于模型的某些参数值支持稳定的拓扑孤子（Hopfions）。我们扩大搜索到以前未调查的区域的参数空间的稳定性，绘制一个近似的形状为稳定/不稳定的边界，并发现，在所使用的数值方法的准确性，在边界上的稳定结的能量是独立的参数。
Soliton quantization and internal symmetry
本文将集体坐标量子化方法应用于具有整体$U(1)$对称性的二维时空孤子模型。特别是，我们认为与旋转激发的孤子在内部空间和它们的相互作用与量子的背景场（介子）的带电状态的动力学。通过求解一个耦合鞍点方程组，我们有效地求和了在旋转孤子背景下对介子场的单点格林函数有贡献的所有树形图。我们发现，由此产生的一点函数之间的孤子状态的明确$U(1)$收费评估表现出一个极点的介子质量壳，我们提取相应的S-矩阵元素的激发态通过使用标准的LSZ约化公式的发射的衰变。这个S-矩阵元素有一个自然的解释与一个明确的汤川耦合到介子场的带电孤子态的有效拉格朗日量。我们计算了激发孤子态的首阶半经典衰变宽度，讨论了这些结果对Skyrme模型中$Δ$共振的强子衰变的影响。
Electric Magnetic Duality in String Theory
Shapere，Trivedi和Wilczek讨论的四维杂化弦论中的电磁对偶变换，即使在有效场论中包括了由于紧化而产生的标量场和矢量场之后，仍是低能有效场论运动方程的精确对称性。利用这种对偶变换，我们构造旋转黑洞解，在有效场论进行，电和磁荷。极端磁荷黑洞的谱与带电的基本弦激发的谱相似。我们还讨论了对偶对称是一个完全的弦论下，带电的基本弦激发得到交换磁荷孤子的解决方案的精确对称的可能性。这一建议可能是具体的建议Dabholkar等。Al.等人提出，在有效场论中，基本弦可以看作是类孤立子的经典解。
Signature of the black hole phase transition in quasinormal modes
研究了d维带电AdS黑洞和AdS孤子背景中与Maxwell场相互作用的标量场的微扰。不同于在黑洞背景下经典场扰动总是存在衰减模式，当标量场扰动与麦克斯韦场强耦合时，我们观察到了可能的增长模式。我们的结果揭示了当经典场之间的相互作用很强时，相变是如何发生的。在具有电势的AdS孤子中，也观察到了微扰对生长模的突变。而在磁荷电AdS孤子背景下，当考虑标量场与Maxwell场的相互作用时，我们观察到了一致的微扰行为。这意味着，对于磁荷AdS孤子配置，不像电势的情况下，有标量场凝聚引起的相位变化。
Stability of Charged Global AdS$_4$ Spacetimes
研究了AdS $_4$解在Einstein-Maxwell标量理论下的线性和非线性渐近稳定性。在总结了静态解之后，我们首先研究了巨正则系综的热力学稳定性和它们之间发生的相变。在本文的第二部分中，我们通过数值方法研究了微正则系综的非线性稳定性。我们发现了一个不稳定的角落消失的小扰动的提示，在不带电的情况下，目前的同类。相反，如果扰动的电荷和质量接近孤子线，则可以避免坍缩。最后，我们研究了孤子解。简正模的线性谱在质量曲线的极值处不共振，不稳定性开始。线性稳定性扩展到非线性稳定性，达到扰动幅度的某个阈值。除此之外，孤立子被摧毁并坍缩成一个毛茸茸的黑洞。该稳定性带的相对宽度随着电荷Q而缩小，并且不能经受到平面几何形状的爆破极限。
Localization of gauge bosons and the Higgs mechanism on topological solitons in higher dimensions
在一般$D$维空间中，通过引入一个与场相关的规范动力学项，给出了关于无质量/有质量阿贝尔规范场在拓扑孤子上局域化的完整的、完备的公式.当稳定子（标量场）凝聚在拓扑孤子中时，局域化发生。我们证明了当稳定子是中性的时，定域规范玻色子是无质量的。另一方面，他们成为大规模的带电稳定器作为本地化机制和希格斯机制之间的相互作用的结果。为了具体起见，我们给出了六维中的两个例子。一个是畴壁交叉，另一个是轴对称孤子背景。
Non-topological solitons and quasi-solitons
本文综述了相对论场论中Q球与振荡子这两类非拓扑孤子及准孤子的性质、动力学及其在早期宇宙和粒子物理模型中的重要作用。
Q-Monopole-Ball: A Topological and Nontopological Soliton
磁单极子和Q球分别是拓扑孤子和非拓扑孤子的例子。一个新的孤子状态与拓扑和非拓扑电荷也存在，给定一个门耦合到一个额外的标量场$S$与全球$U(1)$对称性的一个新的扇区。这种新的状态，Q球，比一个孤立的Q球更稳定，它可以稳定地裂变成单极子和自由的$S$粒子。稳定的Q-球可以包含大的磁荷，提供了一种新的非引力机制将带相同电荷的单极子结合在一起。它们可能是由早期宇宙的相变产生的，并解释了所有的暗物质。
Regularized Kerr-Newman Solution as a Gravitating Soliton
带电、自旋和引力孤子被实现为与手征Higgs模型耦合的Kerr-Newman场的正则解。一个规则的核心的解决方案是由一个畴壁泡之间的外部Kerr-Newman解决方案和一个平坦的超导内部插值。一个内部电磁场被希格斯场驱逐到气泡的边界。该解揭示了两个新的特点：（i）希格斯场是振荡的，类似于已知的狄克逊模型，（ii）电磁场在气泡的边缘形成一个威尔逊圈，导致总角动量的量子化。
Quantum Solitons in the Electroweak Theory
我们探讨了欧几里德电弱理论中经典运动方程的解的空间。我们勾勒出一个拓扑处方，发现已知的解决方案，并表明存在的新的。所有空间变化的、与时间无关的解都是不稳定的。然而，如果我们考虑静态经典配置周围的量子涨落，就有可能找到称为量子孤子的稳定解。这样的物体带有守恒的量子数，类似于带有拓扑电荷的拓扑孤子。我们解释了量子孤子存在的机制和动机，并描述了我们的搜索一个在一个球形的anomalies。我们也评论有前途的候选人以外的大使馆。
Quantum Interactions of Topological Solitons from Electrodynamics
通过对量子涨落的路径积分，研究了二维量子反铁磁体中拓扑孤子经典稳定构型的Casimir能量。在Bogomol'nyi不等式饱和的孤子周围的磁振子涨落可以看作是一个带电标量场与孤子感应的有效磁场的耦合。磁振子-孤子耦合与Pauli哈密顿量密切相关，利用Pauli哈密顿量，采用外场中2+1d量子电动力学导数展开的世界线公式计算了有效作用量.由此产生的框架是更灵活的比传统的散射分析的基础上的Dashen-Hasslacher-Neveu公式。我们在两个孤子之间得到了一个短程吸引势阱和一个普适的长程$1/r$型排斥势。
Soliton Stars as Holographic Confined Fermi Liquids
本文将费米子的带电流体置于AdS孤子几何中，研究了受限费米子液态的全息对偶。这可以被看作是电子星的一个封闭的类似物。根据体费米子场的质量和电荷等参数，我们发现了三种不同的相结构，当我们改变的总电荷密度值在零温度。在这三种情况中的一种情况下，我们的封闭解（称为孤子星）总是稳定的，并且这个解在远离尖端的地方接近电子星。在第二和第三种情况下，我们发现一个限制/解除限制相变。此外，在第三个，有一个强有力的迹象表明，孤子星衰减到一个非均匀的解决方案。我们还分析了探测费米子方程（在WKB近似）的背景下，这个孤子星的几何形状，以确认存在许多费米表面的系统。
Collision of strong gravitational and electromagnetic waves in the expanding universe
本文给出了在膨胀宇宙（对称Kasner时空）中传播的任意剖面的强非孤子电磁行波与引力和/或电磁孤子波的碰撞和非线性相互作用过程的精确解析模型。与强烈的行波能破坏孤子的直观预期相反，孤子在与任意振幅和剖面的电磁波相互作用过程中仍然存在，但其参数在这种相互作用的影响下开始演化。如果传播的电磁波具有有限的持续时间，相互作用后的孤子参数再次取常数，但这些值通常不同于相互作用前的值。基于Einstein -麦克斯韦方程组的精确解，我们的模型演示了一系列非线性现象，如（a）两个电磁波碰撞产生引力波，（b）引力孤子与行波电磁波碰撞产生电磁孤子波，（c）一部分孤子波在行进电磁波的传播方向上的散射，（d）波相互作用区场的准周期振荡性质和引力波与电磁波在该区域的多次相互变换。这些图说明了广义相对论中非线性波相互作用的这些特征。
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