Skyrmions, instantons and holography
不久前，Atiyah和Manton观察到，计算杨-米尔斯瞬子的完整性可以很好地近似Skyrme模型的静态Skyrmion解。本文提供了一个扩展和解释这一结果，通过证明瞬子holonomies产生的BPS Skyrme模型，其中Skyrme场耦合到一个塔的矢量介子的精确解。忽略任何（或实际上所有）矢量介子会破坏尺度不变性，并消除Skyrmions的BPS性质。然而，它表明，截断的BPS Skyrme理论，其中只包括第一矢量介子，已经移动的Skyrme模型显着接近BPS系统。需要一个接近BPS系统的理论来再现原子核结合能的实验数据。在截断BPS理论中对Skyrmion进行了零模量子化，并将结果与核子的物理性质进行了比较。这种方法在五维闵可夫斯基时空中类似于酒井和杉本最近全息构建的Skyrme模型，该模型基于弯曲五维时空中杨-米尔斯-陈-西蒙斯理论的弦论推导。
2010-09-21 hep-th
Isospinning Skyrmions
在Skyrme模型中，原子核被模拟为π介子的非线性场论中的量子化孤子解。质量数由孤子的守恒拓扑荷$B$给出。传统上，Skyrmions是半经典量子化的刚体方法。在这种方法中，Skyrmions被有效地视为空间和等空间中的刚性转子，即假设Skyrmions在自旋和同位旋时根本不变形。这种近似导致定性和令人鼓舞的定量协议与实验核物理数据。在这次演讲中，我们指出，理论上的一致性可以进一步提高，允许经典的Skyrmion解决方案，因为他们的自旋和同位旋变形。作为更好地理解原子核如何可以近似为经典自旋和同位旋孤子解的第一步，我们研究了当加入经典同位旋时，拓扑电荷$B=1-4,8$的经典Skyrmion解如何变形。
2015-01-09 hep-th nucl-th
Skyrmions, Hadrons and isospin chemical potential
利用哈密顿量公式，以集体变量的形式，研究了不同Skyrmion参数，如能量密度、电荷密度、同位旋半径和同位旋磁性半径随同位旋化学势（$μ$）的演化.我们发现，半径开始增长非常快的$μ\gtrsim 140$兆电子伏，表明发生了相变。
2006-05-27 hep-ph hep-th
Near-BPS Skyrmions
我们考虑了近BPS极限下的Skyrme模型。BPS部分由六次项加一个势组成，形变由小参数$ε\ll1$控制的标准质量Skyrme模型组成。为了保持理论和计算控制下的扰动，我们找到一个模型，其中BPS Skyrmion有紧凑的支持，此后表示为BPS Skyrmion，和球对称的$B=1$ Skyrmion代表最稳定的解决方案。我们使用$ε$展开方案系统地计算了能量修正，并与$B=1$扇区的精确数值计算进行了比较。最后，我们使用$ε$展开方案来计算两个$B=1$ Skyrmions的束缚态及其结合能，在量子化之前，它对应于我们模型中的氘核。
2022-11-14 hep-th nucl-th
Skyrmions in a truncated BPS theory
最近的研究表明，（4 + 1）维Yang-Mills理论可以写成一个（3 + 1）维BPS Skyrme模型，其中Skyrme场耦合到一个无限大的矢量介子塔上。将这座塔截断为一个单一的矢量介子，得到了标准Skyrme模型的扩展，即π介子与ρ介子耦合的理论，其中显著的简化是没有引入额外的自由参数。本文讨论这种截断理论，并给出了重子数为1~4的Skyrmions的结果。该方法涉及到使用的Atiyah-Manton建设，其中Skyrme场近似的杨米尔斯瞬子的holonomy的扩展版本。结果发现，耦合到ρ介子显着降低Skyrmion结合能，产生一个改进的比较与核的实验数据。一个截断，包括一个矢量和一个轴矢量介子也进行了研究，提供了一个模型的π介子，ρ介子和α 1介子。结合能因包含这个额外的介子而进一步降低，使Skyrmion能量更接近原子核的能量。通过将重子4号Skyrmion的能量等同于He-4的质量来固定能量单位，得到的所有较低重子数的质量都在实验值的20 MeV以内，这是一个比标准Skyrme模型小四倍的误差。
2011-01-12 hep-th
Radial vibrations of BPS skyrmions
研究了BPS Skyrme模型中球对称Skyrmions的径向振动。具体地说，我们数值求解线性化场方程的小波动的skyrmion背景下，线性稳定的振荡和（不稳定）共振。这是补充的完全非线性系统的数值解，这证实了所有的线性分析的结果。在所有情况下，所得到的基本激励提供了一个相当准确的值的罗珀共振，支持的假设，BPS Skyrme模型已经给出了合理的近似描述这种共振。此外，对于许多潜在的额外的更高的共振出现，再次与已知的实验结果一致。
2016-09-19 hep-th nucl-th
BPS Skyrme Submodels of The Five Dimensional Skyrme Model
本文利用BPS拉格朗日方法在五维时空中的广义Skyrme模型的BPS子模型中寻找BPS Skyrmions。本文主要研究拓扑荷$B>0$为整数时Bogomolny方程的静态解及其相应的能量。我们考虑两个主要的情况下，基于BPS子模型的有效拉格朗日的对称性，即球对称和非球对称的情况下。对于球对称的情况下，我们发现两个BPS子模型。第一BPS子模型由一个潜在的长期和长期的拓扑电流的平方成比例。第二个BPS子模型只包含Skyrme项。第二个BPS子模型中的BPS skyrmions具有相同的拓扑电荷$B>1$，但具有不同的能量，我们称之为“拓扑简并”BPS skyrmions。它也有通常的BPS Skyrmions具有相等的能量，如果拓扑电荷是一个素数。在BPS子模型中，具有$B>1$的BPS skyrmions的另一个有趣的特征是，这些BPS skyrmions在角方向上具有非零压力。对于非球对称情况，只有一个BPS子模型，这与球对称情况下的第一个BPS子模型相似。我们发现，BPS skyrmions依赖于一个常数$k$和特定值的$k$，我们得到的BPS skyrmions的第一个BPS子模型在球对称的情况下。这些BPS Skyrmions的总静态能量和拓扑电荷也依赖于这个常数。我们还证明了本文的所有结果都满足相应的BPS子模型的全场运动方程。
2021-06-30 hep-th math-ph math.MP
Gravitating gauged BPS baby Skyrmions
我们证明了最小规范的BPS婴儿Skyrme模型在与引力耦合后仍然是BPS理论，即携带磁通量的婴儿Skyrmion是零压力方程的解。由此可知，固有质量、磁通量和固有几何体积是拓扑荷的线性函数，而总ADM质量和几何半径则是拓扑荷中引力相互作用的二次函数。所有这些量都可以作为所谓超势的目标空间积分（平均值）找到。作为一个例子，我们考虑了具有类π质量势的模型，并给出了超势的近似解析形式。
2018-03-28 gr-qc hep-th
Exact BPS bound for noncommutative baby Skyrmions
非对易婴儿Skyrme模型是二维西格玛模型的Moyal变形加上Skyrme项，具有群值或格拉斯曼目标。在这个模型中，精确的阿贝尔孤子解已被确定分析，奇异的交换极限。在任何给定的格拉斯曼，我们建立一个BPS的能量泛函，这是饱和的婴儿Skyrmions。这就断言了它们对于单位电荷的稳定性，正如我们在二阶微扰理论中所测试的那样。
2013-08-28 hep-th math-ph math.MP
Background fields and self-dual Skyrmions
我们发现，一个合适的背景场可以把一个非BPS拓扑孤子到它的BPS，自对偶，对应。作为一个例子，我们考虑Skyrmions在最小的Skyrme模型。证明了相应的模空间的平凡性。这意味着所产生的自对偶Skyrmion确实与背景场静态相互作用。我们还表明，原来的自对偶Skyrmions（例如BPS Skyrme模型的解决方案）可以保持与背景场耦合后的自对偶性。在这种情况下，BPS Skyrmions可以毫不费力地相对于背景移动。
2021-09-08 hep-th math-ph math.MP
Time-Dependent BPS Skyrmions
一个扩展版本的BPS Skyrme模型，承认时间依赖的解决方案进行了讨论。首先，通过在BPS Skyrme模型的原始势项处引入幂律，研究了相应解的存在性、稳定性和结构。然后，所构造的时间相关的解决方案的径向振荡的频率和半衰期被确定。
2016-01-29 hep-th math-ph math.MP
Complex BPS Skyrmions with real energy
我们提出并研究了几个复杂的版本的扩展和限制的Skyrme模型与一个定义良好的Bogomolny-Prasad-Sommerfield（BPS）限制。所研究的模型具有复杂的扭结，反扭结，半扭结，无质量和纯虚牛顿BPS的解决方案，都有真正的能量。当一个修正的反线性CPT-对称性将哈密顿泛函映射到它的宇称时间反演复共轭上，并将解场映射到它本身或一个具有简并能量的新场上时，特定解的能量的真实性得到了保证。除了已知的BPS Skyrmion配置，我们发现新的类型，我们称之为步骤，尖点，壳，和纯粹的想象力的Skyrmion解决方案。
2021-02-24 hep-th math-ph math.MP
Topological duality between vortices and planar skyrmions in BPS theories with APD symmetries
BPS baby Skyrme模型是baby Skyrme模型的子模型，其中非线性西格玛模型项被抑制。它们的skyrmion解决方案饱和的BPS界，相应的静态能量功能下保持面积的同态（APD）是不变的。本文证明了BPS baby Skyrme模型中带有非平凡拓扑荷$Q_{b} \in π_2(S^2)$（一个缠绕数）的孤子与带有拓扑荷$Q_{v}\in π_1(S^1)$（一个涡旋数）的BPS涡旋模型中的涡旋是对偶的，即两个模型的BPS解之间存在一个映射.两个模型的BPS解的相应能量密度相同。对偶性的进一步结果是，对偶BPS涡旋模型继承了BPS性质和BPS婴儿Skyrme模型的无限多对称性（APD）。最后，我们证明了相同的拓扑对偶继续保持U（1）规范版本的模型。
2012-10-03 hep-th math-ph math.MP
Discrete BPS Skyrmions
提出了一种离散模拟的扩展Bogomolny-Prasad-Sommerfeld（BPS）Skyrme模型，承认时间依赖的解决方案。利用相邻格点的间距h作为参数，我们确定了解的空间分布以及在不同的势（自由）参数α值下解在格点间距上的相关分支的延续。特别是，我们探索所获得的解决方案的动力学和稳定性，发现，虽然他们通常似乎是倾向于不稳定性，适当的值的晶格间距和足够大的值的α，他们可能是长期的直接数值模拟。
2017-03-27 hep-th nlin.PS
BPS Skyrmions of Generalized Skyrme Model In Higher Dimensions
在这项工作中，我们考虑了更高的维Skyrme模型，空间维度$d > 3$，专注于它的BPS子模型及其相应的功能。为了适应具有更高拓扑度\(B\geq 1\)的情况，使用修改的广义刺猬模型，其中我们为每个旋转平面分配整数\(n_i\)，导致与这些整数的乘积成比例的拓扑度。通过BPS拉格朗日方法发现，这种球对称模型只有两种可能的BPS子模型，即BPS Skyrme模型和标度不变模型。研究了这两个子模型的高维性质，发现在第一个子模型中存在具有\(B\geq1\)的BPS Skyrmion，而在第二个子模型中只有\(B=1\) BPS Skyrmion.我们还研究了应变张量本征值的自对偶条件的高维版本，并发现，在一般情况下，标度不变模型比BPS Skyrme模型具有更强的自对偶条件。
2022-08-02 hep-th math-ph math.MP
Near-BPS baby Skyrmions
我们认为baby-Skyrme模型接近于所谓的限制baby-Skyrme模型，这是一个BPS模型与面积保持的同态不变性。微扰的形式是标准动力学狄利克雷项与一个小的系数$ε$。该模型的经典解，在$ε$中达到首阶，称为限制调和映射。在BPS极限（$ε\to 0$）下，单位拓扑荷的解是π介子。使用分析和数值参数，我们获得了大于一的拓扑扇区问题的解。我们在$ε$中发展了一个微扰格式，用它可以计算BPS质量的修正。首阶（$\mathcal{O}(ε^1)$）修正表明拓扑荷为2的Skyrmion子是能量优先的.结合能要求我们进入$ε$中的第三阶以捕获微扰理论中的相关项，然而，结合能在$ε^2$阶贡献总能量。我们发现，婴儿Skyrmions -在近BPS制度-是拓扑电荷2，在一个单一的点和相互接触的吸引力的通道中的方向在其周边的双光子。
2020-11-12 hep-ph hep-th
On the Spin of the B=7 Skyrmion
研究了具有自旋7/2和同位旋1/2的基态的二十面体对称B=7 Skyrmion的集体坐标量子化.我们发现了一个特殊的量子态最大限度地保持了经典解的对称性，并提出了一个新的量子态和经典解的有理映射近似之间的关系。我们还研究了二十面体对称性部分破缺时所允许的自旋态。具有$D_5$剩余对称性的Skyrme场组态可以用自旋3/2量子化，给出了$^7{\rm Li}/^7{\rm Be}$同位旋二重态基态的真实模型
2006-11-16 hep-th
Near-BPS Skyrmions: Non-shell configurations and Coulomb effects
核中相对较小的结合能表明它们可以很好地由近BPS Skyrmions表示，因为它们的质量大致与重子数$A.$成正比。为此，我们提出了一个推广的Skyrme模型，其项在π介子场的导数中达到六阶，并将非线性项$σ$和Skyrme项作为小扰动处理。对于我们的特殊选择的质量项（或潜在的）$V$，我们得到良好的行为分析的BPS型的解决方案与非壳结构的重子密度，而不是更复杂的壳状配置中发现的大多数扩展的Skyrme模型。随着静态和（等）转动能量，我们添加到核的质量往往被忽视的库仑能量和同位旋破缺项。拟合四个模型参数，我们发现每个核子的结合能$B/A$与实验数据的显着协议。这些结果支持了核可能是近BPS Skyrmions的观点。
2012-10-12 hep-ph hep-th nucl-th
Generalized skyrmion crystals with applications to neutron stars
本文通过正则量子化多壁 skyrmion 晶体的同位旋集体自由度，构建统一核物质与有限核的状态方程，用以描述带壳中子星并解释对称能特征，结果与 NICER/LIGO 数据吻合。
2024-02-08 hep-th
Gravitating BPS Skyrmions
BPS Skyrme模型在平坦空间中有许多精确解析解。我们将模型推广到弯曲的空间或时空，发现只有当度量张量的时-时分量为常数时，解才是BPS。我们发现精确的解决方案的弯曲空间：一个3球和一个3双曲面，我们进一步发现一个分析引力Skyrmion的3球。对于一个非平凡的时间分量的度量的情况下，我们提出了一个潜在的，我们发现反德西特和德西特时空的解析解的限制没有引力反作用。我们在数值解中考虑了引力耦合，并表明它们可以很好地近似于弱引力耦合的解析解。
2015-12-07 hep-ph hep-th nlin.SI
Topological phase transitions in the gauged BPS baby Skyrme model
我们证明了具有双真空势的BPS婴儿Skyrme模型允许从非孤子到孤子相的相变，其中后者对应于铁磁液体。这种转变可以通过增加外部压力$P$或通过打开外部磁场$H$来产生。因此，存在规范BPS婴儿skyrmions的拓扑阶段是一个更高密度的阶段。对于较小的密度，获得较小的值的$P$和$H$，没有孤子的阶段达到。我们在$P,H$参数空间中找到了临界线。此外，在孤子相，我们发现婴儿skyrmion物质$V=V(P,H)$在零温度下的状态方程，其中$V$是“体积”，即，孤子的面积。
2015-01-15 hep-th
Covariant Quantization of the Skyrmion
我们得到的skyrmion（自旋和同位旋）的内部自由度内明显洛伦兹协变量子化框架的基础上定义的格林函数skyrmion，然后，S-矩阵通过LSZ减少。我们的方法遵循Frohlich和Marchetti的定义的欧几里德孤子格林函数，补充了一个仔细的治疗周围的奇异性的边界条件。得到的协变两点函数传播的自旋塔等于同位旋粒子。我们的处理包含通常的集体坐标的方法，作为一个非相对论性的限制，由于新的拓扑结构的引入，它导致，在一个自然的方式，不等价的（玻色子/费米子）量子化的SU（2）skyrmion。
1996-12-11 hep-th
Noncommutative field theory description of quantum Hall skyrmions
我们利用非对易场论重新研究了没有塞曼分裂能的量子霍尔系统。我们分析了填充因子$ν=1$附近δ函数相互作用的BPS条件。多skyrmions饱和的BPS边界。$k$ skyrmions的模空间的维数是$4k+2$。通过推导有效的非线性$σ$模型拉格朗日量，证明了非对易场描述的优越性。
2001-06-23 cond-mat.str-el hep-th
BPS Skyrmions as neutron stars
BPS Skyrme模型已经被证明提供了一个物理上有趣的和定量上可靠的核物质的描述。事实上，该模型既具有对称性，又具有理想流体的能量-动量张量，因此代表了核物质的“液滴”模型的场论实现。此外，经典孤子解加上一些明显的修正（自旋-同位旋量子化，库仑能量，质子-中子质量差），为更重的核提供了一个精确的核结合能模型。这些结果导致了一个相当自然的建议，试图用与引力耦合的BPS Skyrme模型来描述中子星。我们发现，当模型参数值从核物理中提取时，所得到的自引力BPS Skyrmions为描述中子星的体性质提供了极好的结果和一些新的视角.具体地说，在黑洞形成之前，中子星的最大可能质量是几个太阳质量，精确值取决于模型参数的精确值，由此产生的中子星半径约为10公里。
2015-02-26 astro-ph.SR gr-qc hep-th
The vector BPS Skyrme model
我们分析了（3+1）维BPS Skyrme模型的矢量介子公式，其中的第六次幂项的原始的，可积的BPS Skyrme模型（拓扑或重子流平方）的一阶导数特性被替换为矢量介子$ω_μ$和重子流之间的耦合。我们发现，该模型仍然是可积的广义可积性和几乎可解的（可约为一组两个一阶常微分方程）的重子电荷的任何值的意义。进一步，我们分析了两个单参数单真空势族：旧Skyrme势和所谓的BPS势的拓扑孤子的出现。根据参数的值，我们发现几个定性不同的可能性。在无质量的情况下，我们有一个参数区域没有skyrmion，一个独特的紧凑skyrmion与不连续的一阶导数在边界（相当于，与源项位于边界，屏幕的拓扑电荷），和库仑局域孤子。对于大质量矢量介子，除了非skyrmion区域和唯一的C紧孤子外，我们还发现了指数和幂次局域skyrmion。此外，我们发现（对于特定的潜在）BPS解决方案，即，饱和Bogomolny束缚（无质量和有质量矢量介子）的skyrmions，对于重子电荷的较高值是不稳定的。最后，该模型的性质进行了比较，它的婴儿版本在（2+1）维，并与原来的BPS Skyrme模型，有助于更好地理解后者。
2012-08-12 hep-th math-ph math.MP
Baryon chemical potential and in-medium properties of BPS skyrmions
我们继续研究BPS Skyrme模型的物理性质。特别是，我们解析计算的重子化学势在全场论和平均场近似。在全场论情形下，我们发现对于任意的解，重子化学势总是与重子密度成正比。我们进一步发现，在平均场近似下，BPS Skyrme模型在高密度极限下接近Walecka模型，它们的物理函数和状态方程在这个极限下是一致的。这一事实允许从BPS Skyrme作用量读出$ω$介子的某些性质，即使后者完全基于（介子）$SU(2)$ Skyrme场。另一方面，在低密度下，在通常的核物质密度的量级上，两个模型的状态方程不再是通用的，使得比较取决于一些模型细节。尽管如此，也BPS Skyrme模型引起核饱和在这个制度，导致，事实上，排斥力和吸引力之间的精确平衡。完美的流体方面的BPS Skyrme模型，它与它的BPS属性，形成我们的结果的基础，被证明是密切的形式类比与欧拉制定的相对论流体动力学。在这个类比中，BPS Skyrme模型一般对应于非正压理想流体。
2015-04-20 hep-ph hep-th nucl-th
Dielectric Skyrmions
我们考虑最近提出的介电Skyrme模型，有和没有添加的标准π质量项。然后，我们写下无质量和有质量情况下的Bogomol'nyi型能量界限。我们进一步表明，除了采取严格的BPS限制时，Skyrmions是由3个正交的偶极子，总是可以放置在他们的吸引通道，并形成束缚态。最后，我们研究了该模型的数值，发现，在现实的结合能达到之前，Skyrmions成为良好分离的点粒子类Skyrmions的束缚态。通过足够接近BPS极限，我们能够获得与实验相比的现实值的经典结合能。
2020-12-10 hep-ph hep-th nucl-th
Electroweak form factors of large nuclei as BPS skyrmions
Universidad de Santiago de Compostela（圣地亚哥德孔波斯特拉大学）；Instituto Galego de Física de Altas Enerxias (IGFAE)（加利西亚高能物理研究所）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克地区大学）；Universidade de Vigo（维戈大学）
本研究以BPS Skyrme模型为有效模型，计算重核的电弱形状因子，结果与实验数据吻合，为中微子精确实验提供了可靠方法。
2026-07-31 hep-ph hep-th nucl-th
Thermodynamics of magnetized BPS baryonic layers and the effects of the Isospin chemical potential
Università dell’Insubria（因苏布里亚大学）；INFN sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Como Lake centre for AstroPhysics (CLAP)（科莫湖天体物理中心）；Centro de Estudios Científicos (CECs)（科学研究中心）；Universidad San Sebastián（圣塞巴斯蒂安大学）；Universidad de Concepción（孔塞普西翁大学）；Universitá di Milano Bicocca（米兰比可卡大学）；Gruppo Nazionale di Fisica Matematica, InDAM（数学物理全国小组，印度姆）；Università di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
通过经典力学的哈密顿-雅可比方程，构建了磁化BPS重子层，并研究其热力学性质及异旋化学势的影响。
2026-04-28 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Towards Relativistic Skyrmions
我们在Skyrme模型中重新讨论重子。我们从处于螺旋度本征态的静态重子出发，将它们的波函数推广到非静态和相对论区域。构造了孤子集体空间中伽玛矩阵的一种新表示，并得到了相应的Dirac方程。作为一个例子，我们考虑如何将这种新的表示应用于自旋和Isosin半动量和任意动量的重子态的矢量流真空期望值的计算，并展示了如何推导弹性形状因子。
2012-11-25 hep-th
A BPS Skyrme model
在一组广义Skyrme模型中，我们确定了一个子模型，它既有无限多的对称性和Bogomolny界是饱和的无限多个精确孤子解。具体地说，子模型只包含重子流的平方和一个势项。此外，已经在经典水平上，该BPS Skyrme模型再现了原子核的液滴模型的某些特征。在这里，我们回顾模型的性质，我们讨论最简单的Skyrmion（核子）的半经典量子化。
2011-07-28 hep-th
BPS Skyrme model and nuclear binding energies
我们使用经典的BPS孤子解决方案的BPS Skyrme模型的自旋和同位旋的集体坐标量子化，静电库仑能量，和一个小的明确的破坏的同位旋对称性-占质子-中子质量差-计算核结合能的校正。我们发现，由此产生的结合能已经在很好的协议与他们的物理值较重的核，从而表明，BPS Skyrme模型是一个杰出的起点，详细的定量调查的核和低能强相互作用物理。
2013-12-10 hep-ph hep-th nucl-th
Spinning gravitating Skyrmions in generalized Einstein-Skyrme model
研究了在物质场扇区中具有高阶导数项的广义Einstein-Skyrme模型中自引力同旋Skyrmions的性质。这些定态解是轴对称的、正则的和渐近平坦的。我们提供了一个详细的帐户的分支结构的自旋解决方案的拓扑部门的程度。我们发现，额外的分支的解决方案出现，作为角频率增加到某个临界值以上，这些“云”的配置可以被认为是一个绑定系统的自旋Skyrmions和“π”的激发在拓扑平凡的部门。考虑到一般Einstein-Skyrme模型中等旋孤子的临界行为，指出在约化自对偶$\mathcal{L}_6+\mathcal{L}_0$子模型中，对于任意非零的角频率，不存在等旋正则解.
2017-12-15 hep-th
SU(4) Skyrmions and Activation Energy Anomaly in Bilayer Quantum Hall Systems
双层QH系统在最低朗道能级中具有四个能级，对应于层和自旋自由度。我们调查的制度，所有四个级别几乎退化，同样活跃的系统。基本的群结构是SU（4）。在$ν=1$，QH态是两层之间的电荷可转移态，SU（4）同位旋相干自发发展。准粒子是与SU（4）skyrmions相同的同位旋结构。Skyrmion能量由库仑能量、塞曼能量和赝塞曼能量组成。库仑能由自能、电容能和交换能组成。在平衡点，只有赝自旋被激发，除非隧道能隙太大。然后，通过控制偏置电压，系统从平衡点向单层点转变，SU（4）skyrmion从赝自旋skyrmion极限不断演化到自旋skyrmion极限.我们的理论结果很好地解释了Murphy等人和Sawada等人关于平行磁场引起的激活能异常的实验数据。
2004-06-11 cond-mat.mes-hall hep-th
Light Nuclei of Even Mass Number in the Skyrme Model
本文研究了质量数B = 4，6，8，10和12的Skyrmion解的半经典刚体量子化。我们确定了每个Skyrmion的允许量子态，并发现它们经常与原子核的观测态相匹配。首次精确计算了这些Skyrmions的自旋和同位旋惯性张量，并用于确定量子态的激发能。我们计算能级分裂，使用一个适当选择的参数设置为每个质量数。我们发现良好的定性和令人鼓舞的定量协议与实验。特别是，铍-8和碳-12的转动带，以及同位旋1三重态和同位旋2五重态，特别好地再现。我们还预言了一些尚未观测到的态的存在，并对一些观测到的态的未知量子数进行了预言。
2009-05-25 hep-th nucl-th
The BPS sectors of the Skyrme model and their non-BPS extensions
对最近发现的Skyrme模型的两个耦合BPS子模型作了进一步的分析。首先，我们提供了一个几何公式的应变张量的特征值的子模型。其次，我们研究了它们的热力学性质，证明了它们的平均场状态方程在高压下是一致的，读作$p=\barρ/3$。我们还提供了证据表明，第一BPS子模型所描述的物质与玻色-爱因斯坦凝聚体有一些相似之处。此外，我们表明，扩展到非BPS模型的第二子模型，包括某些额外的条款完整的Skyrme模型不破坏各自的anonymous，导致一个常微分方程的轮廓的Skymion，任何值的拓扑电荷。这使得在这个模型中的Skyrmions的属性几乎分析描述。特别是，我们分析研究了BPS属性的破坏和恢复。最后，我们提供了一个成功的理性地图的解释。
2018-01-31 hep-th
Noncommutative Baby Skyrmions
我们的婴儿Skyrme模型的Moyal变形，酉或格拉斯曼的目标空间和没有潜在的长期。在阿贝尔情形下，普通非对易西格玛模型的径向BPS组态也解了婴儿Skyrme运动方程。这给出了一类精确解析的非对易婴儿Skyrmions，它们具有奇异的交换极限，但由于非对易性而对标度稳定。我们计算了它们的能量，研究了它们的稳定性，并确定了两个Skyrmion相互作用的渐近性质。
2009-06-29 hep-th nlin.SI
A unified approach to nuclei: The BPS Skyrme Model
我们提出了一个QCD低能有效场论的具体模型，即著名的Skyrme模型。具体地说，我们将使用BPS子模型来描述原子核的结合能。这个BPS Skyrme模型的特点是具有一个与原子核重子数成正比的能量饱和束缚。在给出这个经典结果之后，我们将继续进行自旋和同位旋坐标的半经典量子化。然后，进一步考虑库仑相互作用和同位旋对称性的显破缺，计算了原子核的结合能，并与重子数较高的原子核的结合能有很好的一致性.除此之外，我们还将该模型应用于某些热力学性质的研究和中子星的研究。
2014-12-03 hep-th nucl-th
Nudged Elastic Bands and Lightly Bound Skyrmions
本文提出用微扰弹性带方法构造斯格明子模型的模空间，以改进刚体量子化近似，并应用于弱束缚模型，发现$B=7$的量子态能量随自旋上升，与锂-7实验不符。
2023-10-11 hep-th
A Relativistic Wave Equation for the Skyrmion
我们提出了一个相对论不变的Skyrme孤子的波动方程。它是空间$R^{1,3}\times S^3$上的微分方程，在洛伦兹群和同位旋下是不变的。在$SU(2)\approx S^3$中取值的内部变量描述了孤子的取向。自旋和同位旋都等于$j={1\over 2},{3\over 2}...$的粒子的质量被预测为$M=m\sqrt{1+K_2j(j+1)\over 1+K_1j(j+1)}$，这与已知的低角动量谱一致。等标量磁矩被预测为$-{K_1\over 4m}{\mathbf Σ}$，其中${\mathbf Σ}$是自旋。
2008-01-29 hep-th math-ph math.AP
Quantum Skyrmion crystals and the symmetry energy of dense matter
本文应用广义Skyrme模型晶体组态集体坐标的正则量子化方法，研究了Skyrmion晶体的量子基态，并研究了由同位旋自由度引起的结合能的量子修正。这导致一个一致的描述不对称的核物质的Skyrme框架内，并允许我们计算的Skyrmionic晶体作为重子密度的函数的对称性能量，并与最近的观测约束。
2022-06-21 hep-th nucl-th
Integrability and chemical potential in the (3+1)-dimensional Skyrme model
利用从（3+1）维Skyrme模型到Sine-Gordon模型的一个显着映射，我们构造了3+1维平坦时空中有限盒内Skyrmions以及Skyrmions-反Skyrmions束缚态的第一个解析例子.导出了这些Skyrmions-反Skyrmions束缚态个数的解析上界。我们计算了临界的同位旋化学势，超过这个势这些Skyrmions就不存在了。有了这些工具，我们还构建拓扑保护的时间晶体：时间周期的配置，其时间依赖性是由他们的非平凡的缠绕数保护。这些是Shapere和Wilczek思想的惊人实现。确定了这些时间晶体的临界同位旋化学势。
2017-08-25 cond-mat.other hep-th math-ph
Topological Field Configurations in the Presence of Isospin Chemical Potential
我们分析了在含有一个同位旋化学势$μ$时量子场论中不同拓扑解的稳定性。我们在温度为零的极限下工作。我们发现$2+1D$中的静态涡旋解确实存在。然而，一旦化学势达到一个有限值，$3+1D$中的“t Hooft-Polyakov”就不再稳定。在Skyrmion的情况下，这个拓扑解决方案仍然存在有限的$μ$，直到某个临界值。
2004-12-30 hep-ph hep-th
Skyrmions, Skyrme stars and black holes with Skyrme hair in five spacetime dimension
我们考虑一类推广的Skyrme模型的5个时空维（$d=5$），这是定义在$O(5)$西格玛模型。Skyrme场的一个特殊的分析方法允许角动量存在，并且只允许运动方程具有径向依赖性。使用它，我们得到：1）描述局部能量块（Skyrmions）的处处正则解; 2）自引力的、渐近平坦的、处处非奇异的孤子解（Skyrme星），只要将模型与爱因斯坦引力最小耦合; 3）静态和自旋的具有Skyrme毛的黑洞，后者在两个正交平面内旋转，两个角动量大小相等。在没有重力的情况下，我们提出了一个解析解，满足BPS型的约束，并探讨数值上的一些非BPS解决方案。在引力的存在下，我们将这个模型的解与一个复杂的标量场模型的解进行了对比，即玻色子星和具有同步头发的黑洞。值得注意的是，尽管这两个模型存在关键差异，特别是Skyrme模型允许静态的多毛黑洞，但当引入旋转时，同步条件变得强制性，为获得旋转多毛黑洞的普遍性提供了进一步的证据。
2017-10-10 gr-qc hep-th
Rotational-vibrational coupling in the BPS Skyrme model of baryons
在BPS Skyrme模型中计算了重子数为1的Hedgehog Skyrmion的转动-振动谱。核子和德尔塔罗珀共振的激发能略高于它们的实验值。再加上标准Skyrme模型中的这些激发能明显低于实验值，这就有力地证明了BPS Skyrme模型对重子和原子核物理性质的定量描述是必要的.
2013-09-30 hep-ph hep-th nucl-th
Nonlinear rigid-body quantization of Skyrmions
本文研究了Skyrme模型推广及高阶模型中Skyrmion的刚体量子化，发现标准Skyrme模型极限给出最小自旋能量贡献，并建立了Pottinger-Rathske模型及高阶模型的拓扑能量下界。
2024-05-21 hep-th
Equivalence of Classical Skyrmions and Coherent States of Baryons I. Constrained Quantization on the SU(2) and SO(3) manifolds
在Skyrme模型中，拉格朗日量可以用集体坐标方法以几种方式量化。并不是所有这些都能产生可以解释为物理粒子的量子态。例如，SU（2）集体坐标方法产生了整数和半整数自旋和同位旋态。其中只有一半是物理重子。不太为人所知的是，使用SO（3）集体坐标来构造系统也是同样可能的。这只产生非物理的积分自旋和同位旋态。为了实现能够直接用重子态来表达经典Skyrmion作为重子相干态的目标，令人惊讶的是，需要两种集体坐标方法的结合。为了准备随后的应用程序，通过在重离子碰撞中的无序手性凝聚体的Skyrmion形成，Skyrme模型严格量子化使用狄拉克处方约束系统。这一点在SU（2）和SO（3）集体坐标方法中都得到了证明。
2002-07-16 gr-qc hep-ph hep-th
Revisiting fermion bound states in baby Skyrme background with Dzyaloshinskii Moriya interaction
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
研究2+1维Skyrme模型中费米子与Skyrmion的耦合，通过非相对论约化和全相对论谱分析，确定了束缚态存在的参数区域，发现仅带正电和负角动量的费米子存在局域解。
2026-07-01 hep-th
Quantisation of Global Isospin in the Skyrme Crystal
进行Skyrme晶体内的手征对称性的量化。探讨了晶体中整体同位旋的定义，发现其定义是不明确的。然而，对应于中子晶体的状态被识别，并且计算对经典质量的领先量子校正。的结果进行了比较，克列巴诺夫晶体的整个skyrmions。
1996-03-04 hep-ph hep-th nucl-th
Thermodynamics of the BPS Skyrme model
Skyrme模型在核物理应用中的一个问题是它预测的核物质的压缩模量值太大。本文研究了零温下BPS Skyrme模型的热力学性质，并计算了它的状态方程。在其他结果中，我们发现，经典（即不考虑量子修正）的BPS skyrmions的压缩性，事实上，无限的，对应于零压缩模量。这表明，包括BPS子模型到Skyrme模型拉格朗日可能会显着减少这个太大的值，提供进一步的证据，声称BPS Skyrme模型可能在描述核和核物质的重要作用。
2014-08-01 hep-th nucl-th
Mass and Isospin Breaking Effects in the Skyrme Model and in Holographic QCD
本研究在Skyrme与WSS模型中分析夸克质量及质量劈裂对重子孤子转动惯量和同位旋破缺的影响，并结合机制解释Delta多重态谱劈裂。
2024-08-03 hep-ph hep-th
Chemical potential as a source of stability for gravitating Skyrmions
本文讨论了在Schwarzschild型度规中，具有大缠绕数N的自引力Skyrmions的稳定性，其中引入了一个同位旋化学势。事实证明，化学势稳定了先前在文献中讨论的Skyrmion的行为。这种分析是在变分方法的框架内进行的，使用不同的ansaetze的径向轮廓的Skyrmion。我们发现Skyrmion的大小与化学势的某个临界值$μ_c$相关，并有发散行为。此时，Skyrmion的质量消失了。$μ_c$基本上与引力效应无关。本文还讨论了大N skyrmion衰变成单粒子的稳定性。
2006-09-13 gr-qc hep-ph hep-th
Nuclear binding energies from a BPS Skyrme model
最近，在广义Skyrme模型的空间内，一个BPS子模型被确定，它再现了核物质已经在经典水平上的一些整体性质，因此，构成了一个有前途的场论候选人的详细和可靠的描述核和强子。在这里，我们扩展和进一步发展这些调查应用模型的核结合能的计算。具体地说，我们计算了这些结合能，包括经典孤子能量，自旋和同位旋的集体坐标量子化的激发能，静电库仑能和一个小的显式同位旋对称性破缺，它解释了质子和中子之间的质量差。事实上，BPS Skyrme模型的可积性允许对所有贡献进行分析计算，然后可以与半经验质量公式进行比较。我们发现，对于较重的核，在那里的模型预计是更准确的理论基础上，由此产生的结合能已经在很好的协议与他们的物理值。这一结果为BPS Skyrme模型作为核物理和强子物理的详细定量研究的杰出起点和最低阶近似的可行性提供了进一步的有力证据。
2013-09-03 hep-ph hep-th nucl-th
Baryonic Vortex Phase and Magnetic Field Generation in QCD with Isospin and Baryon Chemical Potentials
该研究在含有限重子与同位旋化学势的低能致密QCD中提出重子涡旋相，证明其携重子数且高密下负张力可自发形成，为理解QCD相图和中子星磁场提供新思路。
2024-05-14 hep-ph hep-th nucl-th
