Φ-映射拓扑流理论及其在物理前沿中的应用

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wcjlb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文运用段一士教授提出的φ—映射拓扑流理论,研究了铁磁自旋三重态超导体,双隙超导体,带有两个复标量场的Abelian Chern-Simons模型,膜世界宇宙弦模型,以及矢量场的定态分岔过程。首先,利用φ-映射拓扑流理论,我们得出了铁磁自旋三重态超导体允许不稳定的磁单极形成的结论。我们定义了一个磁单极的拓扑流,并证明了该拓扑流正是磁单极的粒子流,该拓扑流的非零值意味着磁单极的存在,而该拓扑流对应的守恒拓扑荷正是磁单极所对应的磁荷。为了使无限体积的铁磁自旋三重态超导体具有有限的能量,磁单极只能以单极反单极对的形式存在。在这样的一对磁单极中,磁单极和反单极将被Dirac弦或者说是双量子化涡旋连接。这样的Dirac弦属于SO(3)的第一同伦群中平凡的拓扑类。另外,我们还指出了φ-映射的极限点和分岔点正是这些磁单极相互作用的时空点。其次,我们导出了双隙超导体中精确的修定London方程,并与其单隙对应方程进行了比较。我们证明了双隙超导体中的涡旋为软核涡旋(或者叫连续核涡旋)。特别地,我们讨论了有限能量涡旋(类-Abrikosov涡旋)的拓扑结构,并且发现它们可以被看成是baby skyrmion在第三个方向上延展的产物。另外,我们还指出在双隙超导体中,扭结孤子是扭转了的两个周期端点光滑连接的类-Abrikosov涡旋。最后,我们简要地讨论了一下类-Abrikosov涡旋与磁单极的关系。第三,我们引入了带有两个复标量场的Abelian Chern-Simons模型,并利用φ-映射拓扑流理论,讨论了该模型中的自对偶涡旋。对于每一个标量场,我们解析地推导出了一个带有拓扑项的精确的非平凡方程。这个拓扑项是在许多文献中都被忽略了的。另外,我们也获得了靠两个标量场的拓扑项联系它们本身的方程。我们计算了系统中涡旋的角动量,其结果正是单标量场涡旋的角动量的推广。我们还计算了不同边界条件下系统的磁通量。进一步地,我们简要地讨论了该模型中涡旋的演化过程。并且发现由于涡旋分子的存在,该模型中涡旋的细节演化过程,比对应的单标量场模型中涡旋的演化过程复杂得多。第四,利用φ-映射拓扑流理论,我们从Abelian Higgs模型中得到了涡旋结构。从而为膜世界宇宙弦系统提供了一种有效的描述方式。这种描述方式的优点是与系统的拓扑相联系的物理量能够被解析地表示出来,并且这些量之间的关系能够被严格地证明。因此,对于描述宇宙弦拓扑性质的目的而言,这种描述是很重要的。另外,结合U(1)规范势分解的结果,我们用不同的方法再次证实了以往文献中的两个结论。最后,利用φ-映射拓扑流理论,我们引入一个拓扑流来描述矢量场的拓扑性质。在这个描述中,矢量场平衡态可以被看成是以winding number为拓扑荷,随着参数的变化在相空间中移动的粒子。基于这个描述,我们定性地讨论了矢量场各种各样的定态分岔过程,并且找到了一个普遍的方法来决定分岔曲线在极限点和分岔点的数目和方向。
其他文献
近日,由北京现代音乐研修学院出品,北京歌德永乐文化发展有限公司制作,天津体育学院运动与文化艺术学院等单位参演的大型原创历史传奇音乐剧《天地运河情》在北京天桥艺术中
随着我国电网建设步伐的加快,各地县级电网工程建设已进入高潮。我们在获批工程建设项目的同时,必须进一步总结以往的工程建设经验,优化管理模式,充分发挥已有的优点,克服目
本设计以MSP430F149为控制核心,通过放大器LM324做比较器比较光敏电阻感受光强度,控制减速后的步进电机,调节激光笔上下左右转动,实现精确跟踪光源的目的。系统采用LM317调节电压
<正>回顾2017年,浙江省衢州市经济形势总体好转,就业用工先抑后扬,第三产业持续快速增长,返乡创业渐成趋势,劳动者就业质量稳步提升。预计2018年,制造业、家庭服务业用工缺口
生产调度和下料问题广泛存在于离散制造业的生产过程中,采用优化的生产调度方案安排生产是提高企业制造资源利用率的有效手段;而根据优化的配切方案进行下料是降低原材料消耗
今年中央一号文件把发展农民合作社作为建设现代农业、增强农村发展活力的一项重要措施,绍兴市农民专业合作社规范化建设作为优化农村双层经营体制、发展现代农业、促进农民
高校辅导员承担着大学生思想政治教育的重要职责。随着中国特色社会主义进入新时代和高等教育改革深化,高校辅导员工作也面临着新情况,增加了新内容。本文分析了高校辅导员职
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
中职美术课程都存在着课时少而内容却十分多的问题,根据我国目前的美术教学情况来看,大部分学生都缺少课前的预习与课后的复习,对课堂的认识完全局限于老师在课堂上的讲解,但
无线传感器网络中部署适量的异构节点能够明显提高网络的数据传输成功率,可以有效地延长网络的寿命。针对实时监控网络的应用需求,提出一种具有鲁棒性的异构传感器网络部署策