缺陷 QED：无介电质的介电效应，无单极子的单极子
高能物理 - 理论
2020-01-08 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
我们研究一类缺陷量子场论，其中 3+1 维体中的量子场论为自由光子与带电物质，且光子与电荷的相互作用完全发生在 2+1 维缺陷上。我们观察到，在完全量子层面，此类理论的有效作用量仍是一个缺陷场论，体中存在自由光子传播，而麦克斯韦方程量子修正中的非线性被限制在缺陷上。我们利用这一观察表明该缺陷场论具有有趣的电磁性质。由静态测试电荷产生的电磁场被衰减，仿佛其周围体填充了介电材料。当观察者与测试电荷位于缺陷两侧时，这一点尤为有趣。此时效应是各向同性的，并且在缺陷附近区域也起作用。若缺陷处于违背时间反演的状态，像电荷则呈现为带电气与磁性电荷的二重子（dyon）。我们给出了量子霍尔态中单层的例子。我们观察到，在电荷中性石墨烯中的电荷屏蔽效应应当显著，而当该层处于具有移动电子的金属态时则更为剧烈。
引用
@article{arxiv.1909.03279,
title = {Defect QED: Dielectric without a Dielectric, Monopole without a Monopole},
author = {Gianluca Grignani and Gordon W. Semenoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.03279},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 1 figure, clarified eq (8.8)