Finite temperature fermionic charge and current densities induced by a cosmic string with magnetic flux
本文研究了具有非零化学势的大质量费米子场$μ$的电荷密度和电流密度的有限温度期望值，该场位于具有沿其轴运行的磁通量的直宇宙弦的几何中.这些密度被分解成真空期望值和来自粒子和反粒子的贡献。电荷密度是周期等于量子通量的磁通量的偶周期函数和化学势的奇函数。电流密度的唯一非零分量对应于方位电流。后者是磁通量的奇周期函数和化学势的偶函数。在高温下，由平面角亏损和磁通量引起的电荷密度和方位电流的部分是指数小的。低温下的渐近行为关键地取决于$|μ|$的值是大于还是小于场量子的质量$m$。对于$|μ|<m$，电荷密度和来自粒子和反粒子对方位电流的贡献在低温下呈指数抑制。在$|μ|>m$的情况下，电荷和电流密度接收来自真空期望值和来自粒子或反粒子（取决于化学势的符号）的两个贡献。在离弦很远的地方，弦表现出阻尼振荡行为，其振幅与距离的平方成反比。
2014-12-10 gr-qc hep-th
Fermionic current induced by magnetic flux in compactified cosmic string spacetime
在本文中，我们研究了四维时空中沿理想宇宙弦运动的磁通量所感应的费米子电流密度，并承认弦轴上的坐标是紧化的。为了发展这一研究，我们构造了一套完整的费米模函数服从一般准周期性条件沿紧维。将方位电流密度的真空期望值分解为两部分。第一个对应于未紧化的宇宙弦几何，第二个是紧化引起的修正。对于第一部分，我们提供了一个封闭的表达式，其中包括各种特殊情况下，以前在文献中讨论。第二部分是磁通量沿弦轴的奇周期函数，其周期等于磁通量量子，它是弦轴所包围的磁通量的偶函数。宇宙弦轴的紧化与准周期性条件的结合导致非零轴向电流密度。后者是沿弦轴的磁通量的偶周期函数和由弦轴包围的磁通量的奇周期函数。在没有被弦轴包围的磁通量的情况下，无扭场和扭场的轴向电流密度为零。本文研究了真空费米子流在弦附近和离弦很远的地方的渐近行为，特别地，方位流和轴流的拓扑部分在弦轴上是有限的。
2013-06-05 gr-qc hep-th
Fermionic condensate and Casimir densities in the presence of compact dimensions with applications to nanotubes
本文研究了在两平行板几何中，在具有任意数量的超环面紧化空间维数的Minkowski时空背景下，在一个常规范场存在下，有质量费米子场的费米子凝聚和能量动量张量的真空期望值.袋边界条件施加在板和周期性条件与任意阶段被认为是沿紧凑的尺寸。费米子凝聚中的边界诱导部分和真空能量密度都是负的，与周期性条件下的相位和规范势的大小无关。因此，板之间的相互作用力总是吸引的。然而，在量子场被限制在板之间区域的物理情况下，纯拓扑部分也有贡献，然后所产生的力可以是吸引力或排斥力，这取决于沿着紧凑维度的周期性条件中编码的特定相位，也取决于规范势。圆柱形碳纳米管的一般公式的应用被认为是，在一个Dirac-like理论的框架内，在石墨烯的电子态。在没有磁通量的情况下，半导体纳米管的能量密度总是负的。对于金属纳米管，长管的能量密度为正，短管的为负。所产生的卡西米尔力作用在纳米管的边缘是有吸引力的短管管的手性的独立性。长纳米管的力的符号可以通过调节磁通量来控制。这开辟了一条道路，以设计高效的驱动器在纳米级的卡西米尔力。
2011-02-10 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Induced fermionic current at finite temperature
在这里，我们分析了有限的温度期望值的电荷和电流密度的大质量费米子量子场与非零化学势，$μ$，引起的磁通量沿轴的理想宇宙弦。这些密度被分解成真空期望值和来自粒子和反粒子的贡献。具体地，电荷密度是周期等于量子通量的磁通量的偶周期函数和化学势的奇函数。电流密度的唯一非零分量对应于方位电流，并且它是磁通量的奇周期函数和化学势的偶函数。这两种分析都是针对$|μ|$小于场量子$m$的质量的情况开发的。
2015-09-24 gr-qc hep-th
Fermionic vacuum polarization induced by a non-Abelian vortex
本文分析了由$SU(2)$涡旋诱导的同位旋- $1/2$荷电大质量费米子场的费米子凝聚（FC）和能量动量张量的真空期望值（VEV），并考虑了该物体产生的圆锥几何效应.我们把涡旋看作是一个理想化的拓扑缺陷，即，非常薄、直并且携带沿其芯运行的磁通量。除了费米子场与等矢量规范场的直接耦合外，我们还承认了与非阿贝尔涡旋系统的标量扇区的耦合，在三维等空间中用矢量表示。由于这种相互作用，FC表示为与同位旋算符$τ^3/2$的$\pm 1/2$费米子分量的两个不同有效质量相关的两个贡献的总和。能量张量的VEV也呈现类似的结构。真空能量密度等于径向和轴向应力。至于方位角，它是用能量密度的径向导数表示的。关于磁通量，能量-动量张量的FC和VEV都可以是正的或负的。另一个有趣的结果与玻色子部门的相互作用，FC和VEV的能量动量张量，呈现不同的强度为不同的值之间的比例的标量耦合常数和质量的费米子场。这是该系统提供的新功能。
2022-08-08 gr-qc hep-th
The Casimir effect for fermionic currents in conical rings with applications to graphene ribbons
我们调查的边界和拓扑结构上的真空期望值（VEVs）的电荷和电流密度的大规模的二维费米子场限制在一个锥形环螺纹的磁通量的综合影响。对于实现Clifford代数的两个不等价的不可约表示的域，考虑了环边上不同类型的边界条件。讨论了相关的束缚态和零能费米子模。明确提取的边缘贡献的VEVs的电荷和方位电流密度和他们的行为被认为是在各种渐近极限。在环的边缘上，方位电流密度等于电荷密度或具有相反的符号。我们发现，电荷和电流密度的绝对值随着平面角亏损的增加而增加。根据边界条件，VEV在有效磁通量与磁通量量子之比的半整数值处是连续的或不连续的。这种不连续性与零能模的存在有关。结合实现Clifford代数不可约表示的场的结果，研究了宇称对称和时间反演对称费米子模型中的电荷和电流密度.如果边界条件和准周期条件下的相位相同，则总电荷密度为零。应用程序给出了石墨锥与边缘（锥形带）。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Fermionic vacuum polarization by a flat boundary in cosmic string spacetime
本文研究了宇宙弦时空中由平边界诱导的大质量费米子场的费米子凝聚和能量动量张量的重整化真空期望值。在此分析中，我们假设场算子在边界上服从MIT袋边界条件。我们明确地将VEVs分解为边界自由和边界诱导部分。这两个部分都提供了通用公式，它们对与宇宙弦相关的任何参数值都有效。对于无质量场，费米子凝聚体中的无边界部分和能量动量张量中的边界诱导部分消失。对于有质量的场，径向应力等于无边界部分和边界诱导部分的能量密度。沿宇宙弦轴的边界诱导应力部分消失了。总的能量密度处处为负，而沿方位角方向的有效压力在边界附近为正，在宇宙弦附近为负。我们表明，对于远离边界的点，边界诱导的部分在费米子凝聚和VEV的能量动量张量消失的字符串。
2012-09-12 gr-qc hep-th quant-ph
Vacuum Polarization by a Magnetic Flux in a Cosmic String Background
本文分析了宇宙弦背景中磁通量对无质量费米子场的真空极化效应。考虑了三种不同的磁场结构。在所有这些方法中，磁通量都被限制在有限半径的长圆柱管中。
2003-05-16 gr-qc hep-th
Supersymmetric quantum mechanics of the flux tube
最大超对称规范理论中散射振幅的算子乘积展开方法是根据色通量管上传播的激发的五边形跃迁来操作的。这些服从一组公理，允许一个确定他们的所有订单的特胡夫特耦合和对抗明确的计算。形式主义的简化特征之一是多粒子跃迁的单粒子跃迁的因式分解。在本文中，我们延长了较早的考虑一个部门填充一种激发的情况下，系统的费米子以及玻色子自由度的因式分解的起源。在可积非紧开自旋链模型中分析了纯玻色子情况，而当前情况在超对称sl（2| 1）磁铁。利用R-矩阵方法求出了多粒子系统的本征函数。构建由此产生的五边形转变，我们证明了它们的因子分解形式。这一讨论符合微扰论的主导阶。
2016-05-21 hep-th
From Quantum Gravity to Quantum Field Theory via Noncommutative Geometry
本文建立了正则量子引力与费米子量子场论之间的联系。从描述量子引力运动学的谱三重结构出发，构造了半经典态，在半经典极限下，给出了环境引力场中相互作用费米子系统.这种相互作用涉及到引力场的通量管。在所有引力自由度都被关闭的附加极限中，自由费米子量子场论出现了。
2011-05-01 gr-qc hep-th math-ph
Fermionic vacuum currents in topologically nontrivial braneworlds: Two-brane geometry
研究了局部AdS时空中两平行膜几何中的费米子流密度真空期望值（VEV），其中部分空间维被紧化为环面.沿环向维度施加准周期性条件与一般的相位和存在一个恒定的规范场被假定。讨论了膜上不同类型的边界条件，包括袋边界条件和$Z_{2}$ -对称膜世界模型中的边界条件。非零真空电流只出现在紧凑的尺寸。在膜之间的区域，它们被分解为无膜贡献和膜诱导贡献。这两种贡献都是由紧凑维度包围的磁通量的周期函数，其周期等于通量量子。根据边界条件，膜的存在可以增加或减少真空电流密度。对于部分边界条件，当其中一个膜趋向于AdS边界时，在极限中存在记忆效应。与费米子凝聚和能量动量张量的VEV不同，电流密度的VEV在膜上是有限的。应用程序给出了高维推广的Randall-Sundrum模型与两个膜和环面紧子空间。在奇维宇称模型和时间反演对称模型中讨论了费米子流的特征。三维时空的相应结果适用于有限长度弯曲的石墨烯管螺纹的磁通量。它示出了一个非零电流密度也可以出现在磁通量的情况下，如果对应于布里渊区的两个不同的点的字段服从不同的边界条件上的管边缘。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Induced fermionic current in AdS spacetime in the presence of a cosmic string and a compactified dimension
在本文中，我们考虑了一个大质量的带电费米子量子场，并研究了一个磁通量在一个5维反德西特时空的背景几何中沿一个理想宇宙弦的核运行所引起的电流密度，假设一个额外的维是紧化的。沿着紧维，对具有一般相位的场施加了拟周期性条件。此外，我们承认存在一个磁通量封闭的紧化轴。后者引起Ahanorov-Bohm效应的真空期望值的电流。在此设置中，仅发生方位角和轴向电流密度。前者有两个贡献，第一个是由于没有紧致维的5维AdS时空中的宇宙弦，第二个是由紧致化本身引起的。后者是沿宇宙弦的磁通量的奇函数和被周期等于量子通量的紧化轴包围的磁通量的偶函数。对于轴向感应电流，它是沿弦芯的磁通量的偶函数和由紧化周长包围的磁通量的奇函数。对于沿紧维的无扭场和有扭场，轴向电流为零。无质量场的情况下，以及模型的参数的一些渐近限制。
2020-02-17 gr-qc hep-th
Magnetic flux tube models in superstring theory
描述弯曲的四维磁通量管背景的超弦模型可以用自由场精确求解。我们首先考虑这种类型的最简单的模型（对应于“卡鲁扎-克莱因”梅尔文背景）。它的2d作用有一个平坦但拓扑上非平凡的10维目标空间（存在2平面的角坐标与内部紧致坐标的混合）。我们证明了该理论破缺了超对称性，但如果内坐标的半径R大于R_0= \sqrt{2\a'}，则该理论是微扰稳定的.在格林-施瓦茨公式中，超对称破缺是作用量中费米子项中存在平坦但非平凡联系的结果。对于R < R_0 and the magnetic field strength parameter q >R/2 \a '，出现了对应于快子缠绕态的不稳定性。环面配分函数Z（q，R）对R > R_0是有限的（对qR=2n，n=整数为零）.在qR=2n（2n+1）的特殊点上，该模型等价于在周期（反周期）边界条件下紧致化的自由超弦理论。类似的结果得到了一个更一般的类静态磁通量管的几何形状，包括a=1梅尔文模型。
1996-01-12 hep-th
Fermionic currents in topologically nontrivial braneworlds
研究了在具有任意数量的超环面紧维的局域AdS时空背景下，在恒定规范场存在的情况下，膜对带电费米子场电流密度真空期望值的影响.沿着紧维，场算符服从具有任意相位的拟周期性条件，在膜上，场算符受袋边界条件的约束。电荷密度和电流密度沿非紧凑维度的分量的VEV消失。沿紧维的分量被分解成膜自由和膜诱导的贡献。后者的行为在各种渐近区域的参数进行了研究。特别地，它表明，膜诱导的贡献主要位于膜附近，并在AdS边界和视界上消失。一个重要的特征是膜上电流密度的有限性。应用程序给出了$Z_2$ -对称branewlords的Randall-Sundrum型紧尺寸的两类边界条件的费米子场。在三维时空的特殊情况下，将相应的结果应用于研究封闭磁通量对弯曲石墨烯管中诱导的基态电流密度的边缘效应.
2018-08-05 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Vacuum fermionic currents in braneworld models on AdS bulk with a cosmic string
研究了在4+1维反德西特（AdS）时空背景几何中，膜和载磁通宇宙弦对带电费米子场电流密度真空期望值（VEV）的影响.膜平行于AdS边界，宇宙弦与膜正交。膜上考虑了两种类型的边界条件，包括MIT袋边界条件和Z2对称膜世界模型中的边界条件。膜将空间分成两个具有不同真空态性质的区域。电流密度的唯一非零分量是沿着方位角方向，并且在这两个区域中，相应的VEV被分解为无膜贡献和膜诱导贡献。后者消失的字符串和附近的字符串的总电流是占主导地位的无膜部分。在离弦很远的地方，以及在膜和AdS视界之间的区域，膜-感应电流密度的衰减，作为适当距离的函数，对无质量场和有质量场都是幂律的。对于一个有质量的场，这种行为与闵可夫斯基体中的行为有本质的不同。在膜和AdS边界之间的区域，电流密度的大距离衰减是指数的。根据膜上的边界条件，膜诱导的贡献是占主导地位的或次主导地位的总电流密度在大的距离串。利用实现Clifford代数的两个不等价的不可约表示的场的结果，研究了C-和P-对称费米子模型中的真空电流密度。给出了在单膜的Randall-Sundrum型膜世界模型中宇宙弦的应用。
2021-01-25 gr-qc hep-th
Coupling between Majorana fermions and Nambu-Goldstone bosons inside a non-Abelian vortex in dense QCD
夸克物质在高密度下可能表现出色超导性。作为金属超导体中的磁通量管，色磁通量管作为非阿贝尔涡旋出现在高密度QCD色香味锁相中。属于三重态表象的${\mathbb C}P^2$南武-戈德斯通玻色子和马约拉纳费米子被认为局限于非阿贝尔涡旋周围。本文用非线性实现方法确定了这些玻色子模和费米子模的耦合。
2016-03-23 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Induced fermionic charge and current densities in two-dimensional rings
对于大质量量子费米子场，我们研究了二维圆环中外加磁通量引起的电荷密度和电流密度的真空期望值。这两个不可约表示的Clifford代数被认为是。在环的边缘，袋（无限质量）的边界条件施加的字段操作员。这导致真空特性的Casimir型效应。径向电流消失。将电荷和方位电流分解为边界自由贡献和边界诱导贡献。这两个贡献都是磁通量的奇周期函数，其周期等于磁通量量子。区分电荷和电流密度的VEV与能量密度的VEV的重要特征是它们在环边缘上的有限性。对于外边缘，电流密度等于电荷密度，并且在内边缘上具有相反的符号。的VEV的峰值附近的内边缘，作为场质量的函数，表现出完全不同的功能，两个不等价的表示的Clifford代数。我们表明，不同于在边界自由几何的VEVs，真空电荷和电流在环中的连续函数的磁通量和消失的磁通量量子单位的半奇数整数值的磁通量。结合两个不可约表示的结果，我们还研究了宇称和时间反演对称模型中的感应电荷和电流。相应的结果被应用到石墨烯环的电子子系统中描述的有效狄拉克理论与能隙。如果石墨烯六边形晶格的两个谷的能隙相同，则对应于单独谷的电荷密度彼此抵消，而方位角电流加倍。
2016-08-09 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Fermionic current densities induced by magnetic flux in a conical space with a circular boundary
研究了在圆形边界存在的（2+1）维圆锥时空中由磁通量感应的费米子流的真空期望值。在边界上，费米场服从MIT袋边界条件。对于不规则模式，被认为是一个特殊的情况下，在锥顶的边界条件，当MIT袋边界条件施加在一个有限的半径，然后采取零。我们观察到，真空期望值的电荷密度和方位电流的磁通量的周期函数的周期等于通量量子，而径向分量的期望值为零。对于外部和内部区域，电流的期望值被分解为边界自由和边界诱导部分。对于无质量场，真空中电荷密度期望值的无边界部分为零，而边界的存在导致非零电荷密度。对于锥的开度角和磁通量为任意值的大质量费米子场，给出了无边界部分的两种积分表示。在各种渐近区域的参数的诱导费米子电流的行为进行了研究。在离边界的距离大于费米子粒子的康普顿波长时，真空期望值以指数衰减，衰减率取决于圆锥的开度角。我们做一个比较，从文献中已知的结果，对于一些特殊的情况。
2010-08-10 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
The action of long strings in supersymmetric field theories
长弦出现在许多量子场论中，例如阿贝尔希格斯理论中的涡旋，或者杨-米尔斯理论中的通量管。这样的对象的作用可以在导数的数量上展开，围绕着一个长的直弦解。这对应于能级以1/L的幂展开，其中L是弦的长度。这样做表明，展开式中的前几项是普适的，只有从某一项开始，它们才依赖于最初的场论。这样的分类以前已经为玻色弦做过了。在这项工作中，我们扩大，并分类也与费米子自由度的字符串，其中字符串打破D=4 N=1超对称完全。一个例子是N=1 SYM理论中的约束弦。我们找到了一个一般的方法产生超对称的作用项从他们的玻色子同行，以及新的费米子条款不存在的非超对称的情况下。这些条款导致能量修正在较低的顺序比玻色子的情况下，在1/L。
2018-11-01 hep-th
Wormhole solutions in 5D Kaluza-Klein theory as string-like objects
对5维Kaluza-Klein引力场中的类虫洞解进行了详细的数值和解析近似分析。结果表明，这些解中的一部分满足$E$电场和$H$磁场之间的$E \approx H, E>H$关系，可以看作是一个充满电场和磁场的超薄超长引力通量管，即$Δ-$弦.讨论了超曲面$ds^2=0$附近的溶液行为和基于$Δ-$弦的电荷模型。比较了弦论中$Δ-$弦与普通弦的性质。给出了在$Δ-$弦上可以建立费米子自由度的一些论点。这些自由度与时空泡沫的量子虫洞有关。它表明，这些旋量场的自然理论是超引力。
2004-05-05 gr-qc hep-th
Vacuum bosonic currents induced by a compactified cosmic string in dS background
本文研究了deSitter时空背景下紧致宇宙弦几何中的真空玻色流。这些电流是由磁通量引起的，一个沿着宇宙弦流动，另一个被致密维度包围。为了发展这种分析，我们得到了完整的规范玻色子波函数服从准周期性条件。在这种情况下，我们计算的方位角和轴向电流密度。由于准周期性条件，与弦沿其轴的紧化相关的量子数变得离散，并且我们使用Abel-Plana求和公式来计算非零电流密度。我们表明，这些量被明确地分解成两个贡献：一个对应于一个直的非紧化宇宙弦的几何形状，另一个是由紧化引起的。我们还比较了结果与文献中的情况下，一个巨大的费米子场在相同的几何形状。
2022-05-02 gr-qc hep-th
Finite temperature fermionic charge and current densities in conical space with a circular edge
该研究分析了二维锥形空间中有限温度下电荷与电流密度，考虑磁场和圆形边界条件，发现边界诱导贡献并探讨了不同区域的性质及应用。
2025-04-20 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Vortex Zero Modes, Large Flux Limit and Ambjørn-Nielsen-Olesen Magnetic Instabilities
在大的磁通极限涡成为通量管几乎恒定的磁场在内部区域。这种情况也发生在非阿贝尔涡旋的情况下，对这种配置的研究使我们能够揭示Nielsen，Olesen和Ambjørn发现的强背景磁场中涡旋零模和矢量玻色子的旋磁不稳定性之间的密切关系。BPS涡正好处于这种不稳定性的开始，它们的模空间的维数以这种方式精确地再现。通过对磁场背景中标量、费米子和W玻色子的线性谱的研究，我们给出了一个统一的图像，在所有情况下，都正确地再现了平移、取向、费米子和半局域零模的期望数目。
2014-09-23 hep-lat hep-ph hep-th
Increase of the Energy Necessary to Probe Ultraviolet Theories Due to the Presence of a Strong Magnetic Field
利用规范引力对应研究了强磁场作用下夸克-胶子等离子体中双迹费米子算符的重整化群流，并与零温无磁场情况下观察到的两个不动点之间的流进行了比较.我们的结果表明，进入紫外线理论物理所需的能量随着过程发生的磁场强度的增加而增加。我们提供的参数来支持，这种增加是方案无关的，并展示进一步的证据，我们做了一个非常简单的计算表明，在这种情况下，在规范理论中预期的降维是有效的，直到能量尺度，这种背景场的强度增长。我们还表明，独立的重整化方案，在紫外固定点的双迹算子的耦合增加的背景场的强度。这些效应相结合，可以改变这两个过程，预计将在碰撞实验中涉及在给定的能量和方位角各向异性的测量结果，他们。
2017-11-30 hep-th
