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斯格明子

十二月 02, 2023

斯格明子（英語：skyrmion）是一类非线性sigma模型的拓扑稳定结构，由英国物理学家托尼·斯格明于1962年首次提出[1]。这种类粒子稳定场结构具有拓扑保护性质[2]。在粒子理论中，skyrmion（/ˈskɜːrmi.ɒn/）是某类非线性sigma模型的拓扑稳定场构型。它最初是由 Tony Skyrme 在 1961 年提出的（并以此命名）作为核子模型。[3][4][5][6]作为介子场中的拓扑孤子，它具有显着的特性，即只需固定核子半径，即可以合理的精度模拟核子的多种低能特性。此后，它在固态物理学中得到了应用，并与弦理论的某些领域有联系。

Skyrmions 作为拓扑对象在固态物理学中很重要，特别是在新兴的自旋电子学技术中。二维磁性斯格明子作为拓扑对象，例如由 3D 有效自旋“刺猬”形成（在微磁学领域：来自同伦度 +1 的所谓“布洛赫点”奇点）通过立体投影，正北极自旋映射到二维圆盘的远处边缘圆上，而负南极自旋映射到圆盘的中心。在旋量场中，例如光子或极化子流体，skyrmion 拓扑对应于完整的庞加莱光束 [7]（即包含所有极化状态的自旋量子涡旋）。 [8]

据报道，Skyrmions 存在于玻色-爱因斯坦凝聚体 [9] 薄磁性薄膜 [10] 和手性向列液晶[11] 中，但尚未最终证实。

作为核子的模型，skyrmion的拓扑稳定性可以解释为重子数守恒的陈述；即质子不会衰变。 Skyrme Lagrangian 本质上是核子的单参数模型。修正参数修正了质子半径，也修正了所有其他低能属性，看起来正确到大约 30%。正是这种模型的预测能力使它作为核子模型如此吸引人。

镂空的斯格明子构成了核子手性袋模型（柴郡猫模型）的基础。 Dan Freed 已经获得了费米子谱与非线性 sigma 模型的拓扑绕组数之间对偶性的精确结果。这可以解释为对核子（但仅由夸克组成，没有胶子）的量子色动力学（QCD）描述与核子的 Skyrme 模型之间的二元性的基础。

斯格明子可以被量化以形成重子和共振态的量子叠加。 [12]它可以从一些核物质特性中预测出来。 [13]

参见 编辑

参考资料 编辑

  1. ^ Skyrme, T. . A unified field theory of mesons and baryons. Nuclear Physics. 1962, 31: 556–569. Bibcode:1962NucPh..31..556S. doi:10.1016/0029-5582(62)90775-7. 
  2. ^ 赵, 巍胜; 黄, 阳棋; 张, 学莹; 康, 旺; 雷, 娜; 张, 有光. 斯格明子电子学的研究进展. 物理学报. 2018,67(13). 
  3. ^ Skyrme, T. H. R.; Schonland, Basil Ferdinand Jamieson. . Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1961-02-07, 260 (1300): 127–138 [2022-04-26]. Bibcode:1961RSPSA.260..127S. S2CID 122604321. doi:10.1098/rspa.1961.0018. （原始内容存档于2022-06-21）. 
  4. ^ Skyrme, T. A unified field theory of mesons and baryons. Nuclear Physics. 1962, 31: 556–569. Bibcode:1962NucPh..31..556S. doi:10.1016/0029-5582(62)90775-7. 
  5. ^ Tony Skyrme and Gerald E. Brown. . World Scientific. 1994: 456 [4 July 2017]. ISBN 978-981-2795-9-22. （原始内容存档于2022-04-26）. 
  6. ^ Brown, G. E. (ed.) (1994) Selected Papers, with Commentary, of Tony Hilton Royle Skyrme. World Scientific Series in 20th Century Physics: Volume 3. ISBN 978-981-4502-43-6.
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  8. ^ Donati, S.; Dominici, L.; Dagvadorj, G.; et al. Twist of generalized skyrmions and spin vortices in a polariton superfluid. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016, 113 (52): 14926–14931. Bibcode:2016PNAS..11314926D. PMC 5206528  . PMID 27965393. arXiv:1701.00157  . doi:10.1073/pnas.1610123114  . 
  9. ^ Al Khawaja, Usama; Stoof, Henk. Skyrmions in a ferromagnetic Bose–Einstein condensate. Nature. 2001, 411 (6840): 918–920. Bibcode:2001Natur.411..918A. PMID 11418849. S2CID 4415343. arXiv:cond-mat/0011471  . doi:10.1038/35082010. hdl:1874/13699. 
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  12. ^ Wong, Stephen. What exactly is a Skyrmion?. 2002. arXiv:hep-ph/0202250  . 
  13. ^ Khoshbin-e-Khoshnazar, M. R. Correlated Quasiskyrmions as Alpha Particles. Eur. Phys. J. A. 2002, 14 (2): 207–209. Bibcode:2002EPJA...14..207K. S2CID 121791891. doi:10.1140/epja/i2001-10198-7. 

十二月 02, 2023
斯格明子, 英語, skyrmion, 是一类非线性sigma模型的拓扑稳定结构, 由英国物理学家托尼, 斯格明于1962年首次提出, 这种类粒子稳定场结构具有拓扑保护性质, 在粒子理论中, skyrmion, ˈskɜːrmi, 是某类非线性sigma模型的拓扑稳定场构型, 它最初是由, tony, skyrme, 1961, 年提出的, 并以此命名, 作为核子模型, 作为介子场中的拓扑孤子, 它具有显着的特性, 即只需固定核子半径, 即可以合理的精度模拟核子的多种低能特性, 此后, 它在固态物理学中得到了应用,. 斯格明子 英語 skyrmion 是一类非线性sigma模型的拓扑稳定结构 由英国物理学家托尼 斯格明于1962年首次提出 1 这种类粒子稳定场结构具有拓扑保护性质 2 在粒子理论中 skyrmion ˈskɜːrmi ɒn 是某类非线性sigma模型的拓扑稳定场构型 它最初是由 Tony Skyrme 在 1961 年提出的 并以此命名 作为核子模型 3 4 5 6 作为介子场中的拓扑孤子 它具有显着的特性 即只需固定核子半径 即可以合理的精度模拟核子的多种低能特性 此后 它在固态物理学中得到了应用 并与弦理论的某些领域有联系 Skyrmions 作为拓扑对象在固态物理学中很重要 特别是在新兴的自旋电子学技术中 二维磁性斯格明子作为拓扑对象 例如由 3D 有效自旋 刺猬 形成 在微磁学领域 来自同伦度 1 的所谓 布洛赫点 奇点 通过立体投影 正北极自旋映射到二维圆盘的远处边缘圆上 而负南极自旋映射到圆盘的中心 在旋量场中 例如光子或极化子流体 skyrmion 拓扑对应于完整的庞加莱光束 7 即包含所有极化状态的自旋量子涡旋 8 据报道 Skyrmions 存在于玻色 爱因斯坦凝聚体 9 薄磁性薄膜 10 和手性向列液晶 11 中 但尚未最终证实 作为核子的模型 skyrmion的拓扑稳定性可以解释为重子数守恒的陈述 即质子不会衰变 Skyrme Lagrangian 本质上是核子的单参数模型 修正参数修正了质子半径 也修正了所有其他低能属性 看起来正确到大约 30 正是这种模型的预测能力使它作为核子模型如此吸引人 镂空的斯格明子构成了核子手性袋模型 柴郡猫模型 的基础 Dan Freed 已经获得了费米子谱与非线性 sigma 模型的拓扑绕组数之间对偶性的精确结果 这可以解释为对核子 但仅由夸克组成 没有胶子 的量子色动力学 QCD 描述与核子的 Skyrme 模型之间的二元性的基础 斯格明子可以被量化以形成重子和共振态的量子叠加 12 它可以从一些核物质特性中预测出来 13 参见 编辑粒子物理学参考资料 编辑 Skyrme T A unified field theory of mesons and baryons Nuclear Physics 1962 31 556 569 Bibcode 1962NucPh 31 556S doi 10 1016 0029 5582 62 90775 7 赵 巍胜 黄 阳棋 张 学莹 康 旺 雷 娜 张 有光 斯格明子电子学的研究进展 物理学报 2018 67 13 使用 accessdate 需要含有 url 帮助 Skyrme T H R Schonland Basil Ferdinand Jamieson A non linear field theory Proceedings of the Royal Society of London Series A Mathematical and Physical Sciences 1961 02 07 260 1300 127 138 2022 04 26 Bibcode 1961RSPSA 260 127S S2CID 122604321 doi 10 1098 rspa 1961 0018 原始内容存档于2022 06 21 Skyrme T A unified field theory of mesons and baryons Nuclear Physics 1962 31 556 569 Bibcode 1962NucPh 31 556S doi 10 1016 0029 5582 62 90775 7 Tony Skyrme and Gerald E Brown Selected Papers with Commentary of Tony Hilton Royle Skyrme World Scientific 1994 456 4 July 2017 ISBN 978 981 2795 9 22 原始内容存档于2022 04 26 Brown G E ed 1994 Selected Papers with Commentary of Tony Hilton Royle Skyrme World Scientific Series in 20th Century Physics Volume 3 ISBN 978 981 4502 43 6 Beckley A M Brown T G Alonso M A Full Poincare beams Opt Express 2010 18 10 10777 10785 2022 04 26 Bibcode 2010OExpr 1810777B PMID 20588931 doi 10 1364 OE 18 010777 nbsp 原始内容存档于2021 04 08 Donati S Dominici L Dagvadorj G et al Twist of generalized skyrmions and spin vortices in a polariton superfluid Proc Natl Acad Sci USA 2016 113 52 14926 14931 Bibcode 2016PNAS 11314926D PMC 5206528 nbsp PMID 27965393 arXiv 1701 00157 nbsp doi 10 1073 pnas 1610123114 nbsp Al Khawaja Usama Stoof Henk Skyrmions in a ferromagnetic Bose Einstein condensate Nature 2001 411 6840 918 920 Bibcode 2001Natur 411 918A PMID 11418849 S2CID 4415343 arXiv cond mat 0011471 nbsp doi 10 1038 35082010 hdl 1874 13699 Kiselev N S Bogdanov A N Schafer R Rossler U K Chiral skyrmions in thin magnetic films New objects for magnetic storage technologies Journal of Physics D Applied Physics 2011 44 39 392001 Bibcode 2011JPhD 44M2001K S2CID 118433956 arXiv 1102 2726 nbsp doi 10 1088 0022 3727 44 39 392001 Fukuda J I Zumer S Quasi two dimensional Skyrmion lattices in a chiral nematic liquid crystal Nature Communications 2011 2 246 Bibcode 2011NatCo 2 246F PMID 21427717 doi 10 1038 ncomms1250 nbsp Wong Stephen What exactly is a Skyrmion 2002 arXiv hep ph 0202250 nbsp Khoshbin e Khoshnazar M R Correlated Quasiskyrmions as Alpha Particles Eur Phys J A 2002 14 2 207 209 Bibcode 2002EPJA 14 207K S2CID 121791891 doi 10 1140 epja i2001 10198 7 取自 https zh wikipedia org w index php title 斯格明子 amp oldid 72400658, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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