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BEC and Goldstone Modes

2022-12-15 18:26 作者:擲骰子的肖  | 我要投稿

? ? ? 自發(fā)對稱破缺的概念在凝聚態(tài)物理中有多么重要如何強(qiáng)調(diào)都不為過,與其對應(yīng)的Goldstone modes/Boson 也有非常多的例子,比如聲子、FM磁振子、超流等等,這些都是無能隙的激發(fā)(Goldstone modes的特點)

? ? ? 有人可能會問,超導(dǎo)也是U(1)破缺,為什么超導(dǎo)是有能隙的?因為與超流不同的是庫珀對是帶電的,其與電磁場耦合之后,會有一些奇異的現(xiàn)象,后面我們會詳細(xì)說描述超導(dǎo)的Anderson-Higgs機(jī)制,精彩待續(xù)......

這個機(jī)制后來演變成了粒子物理中描述質(zhì)量起源的Higgs機(jī)制(原諒我把Anderson的名字去掉了,僅僅是為了與凝聚態(tài)里的應(yīng)用有所區(qū)分)高能尺度的質(zhì)量產(chǎn)生機(jī)制居然與低能尺度的超導(dǎo)能隙以及Meissner效應(yīng)來源于同一個本質(zhì),不禁令人感嘆這種優(yōu)美!

另外,在文中我說“長波極限下的場對應(yīng)的作用量為零,這會導(dǎo)致冪律的長程關(guān)聯(lián)”,我沒有計算,但是這一點足夠重要以至于讀者應(yīng)該自行檢查一下我的話,并且檢查一下三點:

  1. 結(jié)果與空間維度的關(guān)系

  2. 對于鐵磁的情況,利用L-G自由能泛函,計算橫向、縱向(平行于基態(tài)的磁化方向)的關(guān)聯(lián)函數(shù),并且檢查是否在鐵磁相出現(xiàn)了典型的Goldstone modes的冪律長程關(guān)聯(lián)

  3. 利用2的結(jié)果解釋為什么FM中橫向磁化率是發(fā)散的,并且利用“墨西哥帽”的圖像可以有什么定性理解。


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