轴矢异常与核物质和夸克物质的磁性

我们考虑了有限重子数密度下QCD基态对强磁场B的响应。我们指出中性戈德斯通玻色子（如π⁰）通过轴矢三角异常与磁场的耦合所起的主导作用。我们表明，在真空中，当B超过约m_π²/e的值时，会出现一种亚稳态物体——π⁰畴壁。由于轴矢异常，该壁携带与B成正比的重子数面密度。因此，对于B ~ 10¹⁹ G，一组平行的π⁰畴壁在能量上优于相同密度下的核物质。类似地，在更高密度下，量级为B ~ 10¹⁷–10¹⁸ G的较弱磁场将QCD的色超导基态转变为包含轴矢同标量（η或η'）畴壁堆叠的新相。我们还表明，一种称为"戈德斯通流态"的夸克物质态——其中戈德斯通场的梯度自发产生——由于轴矢异常而是铁磁性的。我们估计此类态在中子星中产生的场的大小量级为10¹⁴–10¹⁵ G。