平面超导体如何消除其红外发散
超导电性
2022-10-19 v2 高能物理 - 理论
摘要
平面超导体是厚度与超导相干长度相当的薄膜，与块体超导体有本质区别。库仑相互作用在超过典型样品尺寸的距离上呈对数形式，且 Anderson-Higgs 机制无法屏蔽由此产生的 (2+1) 维 QED 的红外发散，因为 Pearl 长度通常也大于样品尺寸。结果，系统分解为尺寸典型为相干长度的超导液滴。我们表明，该系统的两种可能相态对应于 (2+1) 维 QED 消除其红外发散的两种已知机制：要么产生混合拓扑 Chern-Simons 质量，要么通过磁单极子瞬子。前者在超导体中实现，后者主导镜像对偶的超绝缘体。因此，平面超导体由拓扑 Chern-Simons 规范 (TCSG) 理论描述，该理论在二维下取代了 Ginzburg-Landau 模型。在 TCSG 模型中，Higgs 场不存在。相应地，在平面超导体中不会形成 Abrikosov 涡旋，只能出现无正常核的 Josephson 涡旋。
引用
@article{arxiv.2205.07067,
title = {How planar superconductors cure their infrared divergences},
author = {M. C. Diamantini and C. A. Trugenberger and V. M. Vinokur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07067},
year = {2022}
}