Domain Wall Skyrmions in Holographic Quantum Chromodynamics: Topological Phases and Phase Transitions

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 115

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAHP-5-3_002

تاریخ نمایه سازی: 29 شهریور 1404

چکیده مقاله:

We investigate the domain wall skyrmions phase in the framework of holographic quantum chromodynamics (QCD) using the Sakai-Sugimoto model. Building on previous work regarding chiral soliton lattices (CSLs) in strong magnetic fields, we study the emergence of localized skyrmions a top domain walls formed by CSLs. These skyrmions, realized as undissolved D۴-branes embedded in the D۸-branes, carry baryon number two and exhibit complex topological and energetic features. We explore the interplay between magnetic field strength, pion mass, and baryon chemical potential in stabilizing these configurations and demonstrate the existence of a mixed CSL-skyrmions phase. Through systematic energy analysis, we establish that the domain wall skyrmions become energetically favorable when \mu_B |B| \gtrsim \Lambda \cdot m_\pi f_\pi^۲, with the transition occurring around \mu_B |B| \sim ۴.۵ in our holographic framework. Our phase diagram reveals three distinct regions: the CSL phase at low chemical potential and magnetic field, the domain wall skyrmions phase at intermediate scales, and a conjectured skyrmions crystal phase at the highest densities. The instanton density profiles \text{Tr}(F \wedge F) show sharp localization in the domain wall skyrmions phase, contrasting with the smooth, extended distribution characteristic of the pure CSL configuration. These findings provide non-perturbative insights into baryonic matter in the dense QCD and offer a geometrical picture of topological phase transitions via string theory duality, with potential applications to neutron star physics and the broader QCD phase diagram under extreme conditions.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Suat Dengiz

OSTIM Technical University, Department of Computer Engineering, ۰۶۳۷۴ Ankara, Turkiye

İzzet Sakallı

Eastern Mediterranean University, Physics Department, Famagusta, ۹۹۶۲۸ North Cyprus, via Mersin ۱۰, Turkiye

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • F. Karsch, “Lattice QCD at high temperature and density”, Lect. ...
  • E. Witten, “Anti-de Sitter space and holography”, Adv. Theor. Math. ...
  • T. H. R. Skyrme, “A unified field theory of mesons ...
  • E. Witten, “Global aspects of current algebra”, Nucl. Phys. B ...
  • T. Brauner and N. Yamamoto, “Chiral Soliton Lattice and Charged ...
  • M. G. Alford, K. Rajagopal and F. Wilczek, “Color flavor ...
  • B. P. Abbott et al., “GW۱۷۰۸۱۷: Observation of Gravitational Waves ...
  • D. T. Son and M. A. Stephanov, “QCD and dimensional ...
  • K. Hashimoto, T. Sakai and S. Sugimoto, “Nuclear force from ...
  • نمایش کامل مراجع