量子多体系统中 Nambu-Goldstone 玻色子的拓扑相互作用
高能物理 - 理论
2014-12-02 v2 统计力学
高能物理 - 唯象学
摘要
我们在假设无反常的情况下对 Nambu-Goldstone (NG) 玻色子的有效作用量进行分类。特别关注仅在一个曲面项下不变的拉格朗日量，证明它们与未破缺对称性的 Chern-Simons (CS) 理论存在一一对应关系。在不对手征对称性做具体假设的情况下，我们给出了这些拉格朗日量的显式表达式，推广了铁磁体中的 Berry 项和 Hopf 项。导出了破缺对称性对称陪集空间的全局良定义矩阵表达式。CS 拉格朗日量在微扰层面和全局拓扑层面均表现出特殊性质。一阶 CS 项导致了正则动量密度在内对称性下的非不变性，即所谓的线性动量问题。三阶 CS 项产生了一种新型 NG 玻色子之间的相互作用。所有 CS 项对于微观物理学的局部变化都是稳健的。
引用
@article{arxiv.1405.2670,
title = {Topological interactions of Nambu-Goldstone bosons in quantum many-body systems},
author = {Tomas Brauner and Sergej Moroz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.2670},
year = {2014}
}
备注
6+2 pages; v2: substantially rewritten, version to appear as a Rapid Communication in Phys. Rev. D