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2019 年度 実施状況報告書

Topological Solitons and Non-perturbative Phenomena in Field Theory

研究課題

研究課題/領域番号 19K14713
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

チャッタルジー チャンドラセカール  慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問研究員 (40837837)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードtopological solitons / vortices / domain walls / QCD / Beyond Standard Model / nuclear matter
研究実績の概要

We obtained the Ginzburg-Landau (GL) theory for the neutron 3P2 superfluidity relevant for interior of neutron stars up to the eighth order in the condensates and found that this order is necessary for the system to have the unique ground state, unlike the ordinary cases. We showed the phase diagram on the plane spanned by the temperature and magnetic field, and found a first-order phase transition.
We then studied surface effects of neutron 3P2 superfluids in neutron stars. 3P2 superfluids are in uniaxial nematic (UN), D2 biaxial nematic (BN), or D4 BN phase, depending on the strength of magnetic fields from small to large. By solving the GL equation, we found that there exist topological defects (vortices) on the surface in the ground state thanks to the Poincare-Hopf theorem.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

計画していた中性子3P2超流動について、2本の論文と1本のプロシーディングスを出版したのでおおよそ予定通りである。さらに、予定外であった、変形ゴールドストーン模型の論文も出版したために、当初の計画よりも進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

We will discuss what happens when a field that receives an Aharonov-Bohm (AB) phase develops a vacuum expectation value (VEV), using the example of an Alice string in a U(1)×SU(2) gauge theory coupled with complex triplet scalar fields. We introduce scalar fields belonging to the doublet representation of SU(2), charged or chargeless under the U(1) gauge symmetry, that receives an AB phase around the Alice string.
As for application to axion models, we will study the Lazarides-Shafi mechanism in detail and will show configuration of strings and walls. Even if Abelian axion strings with a domain wall number greater than 1 are formed in the early universe, each of them will be split into multiple Alice axion strings due to a repulsive force between the Alice strings even without domain wall.

次年度使用額が生じた理由

コロナの影響で、予定していた旅費が使えなくなったため。次年度も引き続き、旅費に使えないため、遠隔セミナーを複数回開催し、講演者への謝金として使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件)

  • [国際共同研究] Eotvos University(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      Eotvos University
  • [雑誌論文] Vortex confinement transitions in the modified Goldstone model2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Michikazu、Fejos Gergely、Chatterjee Chandrasekhar、Nitta Muneto
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 ページ: 013081, 1-14

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.2.013081

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Topological defects at the boundary of neutron P23 superfluids in neutron stars2020

    • 著者名/発表者名
      Yasui Shigehiro、Chatterjee Chandrasekhar、Nitta Muneto
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 101 ページ: 025204, 1-20

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.101.025204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reexamining Ginzburg-Landau theory for neutron P23 superfluidity in neutron stars2019

    • 著者名/発表者名
      Yasui Shigehiro、Chatterjee Chandrasekhar、Kobayashi Michikazu、Nitta Muneto
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 100 ページ: 025204, 1-15

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.100.025204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Strong Magnetic Fields on Neutron 3P2 Superfluidity with Spin?Orbit Interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasui Shigehiro、Chatterjee Chandrasekhar、Nitta Muneto
    • 雑誌名

      JPS Conf.Proc.

      巻: 26 ページ: 024022, 1-4

    • DOI

      10.7566/JPSCP.26.024022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quark-Hadron Crossover with Vortices2019

    • 著者名/発表者名
      Chatterjee Chandrasekhar、Nitta Muneto、Yasui Shigehiro
    • 雑誌名

      JPS Conf.Proc.

      巻: 26 ページ: 024030, 1-4

    • DOI

      10.7566/JPSCP.26.024030

    • 査読あり

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公開日: 2021-01-27  

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