Published November 24, 2020
| Version v1
Publication
Open
Influence of a Chern-Simons term in the dynamical fermion masses in reduced or pseudo QED
- 1. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
- 2. Universidade Estadual Paulista (Unesp)
- 3. University of Bío-Bío
Description
Mixed-dimensional theories have been used to describe condensed matter systems where fermions are constrained to a plane while the gauge fields they interact with remain four dimensional. Here we investigate dynamical breaking of chiral symmetry in the framework of a mixed-dimensional theory that has been successful in describing graphene and other planar Dirac materials and has been dubbed pseudo or reduced quantum electrodynamics. We explore the interplay between the gauge and fermion sectors when a Chern-Simons term is considered and, by exploring the tensor structure of the fermion self-energy, we show that the radiative corrections may induce both a Dirac and a Haldane mass term. Furthermore, by solving the corresponding Schwinger-Dyson equation in a suitable truncation, we nonperturbatively explore the dynamical generation of fermion masses for different values of the electromagnetic coupling and the Chern-Simons coefficient. We also show that for definite parameter values, the contributions from each chirality cancel out and the chiral symmetry may be restored. Possible implications of this result for physical systems, in particular on what concerns the chiral magnetic effect, are discussed.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم استخدام نظريات مختلطة الأبعاد لوصف أنظمة المادة المكثفة حيث تكون الفرميونات مقيدة بمستوى بينما تظل حقول القياس التي تتفاعل معها رباعية الأبعاد. هنا نحقق في الكسر الديناميكي للتماثل الاستقطابي في إطار نظرية مختلطة الأبعاد نجحت في وصف الجرافين ومواد ديراك المستوية الأخرى وأطلق عليها اسم الديناميكا الكهربائية الكوانتية الزائفة أو المختزلة. نستكشف التفاعل بين قطاعي المقياس والفيرميون عند النظر في مصطلح تشيرن- سيمونز، ومن خلال استكشاف بنية الموتر للطاقة الذاتية للفيرميون، نظهر أن التصحيحات الإشعاعية قد تحفز كلاً من مصطلح كتلة ديراك وهالدين. علاوة على ذلك، من خلال حل معادلة شوينغر- دايسون المقابلة في اقتطاع مناسب، نستكشف بشكل غير مضطرب الجيل الديناميكي لكتل الفرميون لقيم مختلفة للاقتران الكهرومغناطيسي ومعامل تشيرن- سيمونز. نظهر أيضًا أنه بالنسبة لقيم المعلمات المحددة، يتم حذف مساهمات كل chirality ويمكن استعادة التناظر الاستقطابي. تتم مناقشة الآثار المحتملة لهذه النتيجة على الأنظمة الفيزيائية، ولا سيما على ما يتعلق بالتأثير المغناطيسي الاستقطابي.Translated Description (French)
Les théories à dimensions mixtes ont été utilisées pour décrire des systèmes de matière condensée où les fermions sont contraints à un plan tandis que les champs de jauge avec lesquels ils interagissent restent à quatre dimensions. Ici, nous étudions la rupture dynamique de la symétrie chirale dans le cadre d'une théorie à dimensions mixtes qui a réussi à décrire le graphène et d'autres matériaux planaires de Dirac et a été surnommée pseudo ou électrodynamique quantique réduite. Nous explorons l'interaction entre les secteurs de jauge et de fermion lorsqu'un terme de Chern-Simons est considéré et, en explorant la structure tensorielle de l'auto-énergie du fermion, nous montrons que les corrections radiatives peuvent induire à la fois un terme de masse de Dirac et un terme de masse de Haldane. De plus, en résolvant l'équation de Schwinger-Dyson correspondante dans une troncature appropriée, nous explorons de manière non perturbatrice la génération dynamique de masses fermions pour différentes valeurs du couplage électromagnétique et du coefficient de Chern-Simons. Nous montrons également que pour des valeurs de paramètres définies, les contributions de chaque chiralité s'annulent et la symétrie chirale peut être restaurée. Les implications possibles de ce résultat pour les systèmes physiques, en particulier en ce qui concerne l'effet magnétique chiral, sont discutées.Translated Description (Spanish)
Las teorías de dimensiones mixtas se han utilizado para describir sistemas de materia condensada donde los fermiones están restringidos a un plano, mientras que los campos de medición con los que interactúan permanecen en cuatro dimensiones. Aquí investigamos la ruptura dinámica de la simetría quiral en el marco de una teoría de dimensiones mixtas que ha tenido éxito en la descripción del grafeno y otros materiales planos de Dirac y que se ha denominado pseudo o electrodinámica cuántica reducida. Exploramos la interacción entre los sectores de gauge y fermión cuando se considera un término de Chern-Simons y, al explorar la estructura tensorial de la autoenergía del fermión, mostramos que las correcciones radiativas pueden inducir tanto un término de masa de Dirac como de Haldane. Además, al resolver la ecuación de Schwinger-Dyson correspondiente en un truncamiento adecuado, exploramos de forma no perturbadora la generación dinámica de masas de fermiones para diferentes valores del acoplamiento electromagnético y el coeficiente de Chern-Simons. También mostramos que para valores de parámetros definidos, las contribuciones de cada quiralidad se cancelan y se puede restaurar la simetría quiral. Se discuten las posibles implicaciones de este resultado para los sistemas físicos, en particular en lo que respecta al efecto magnético quiral.Files
PhysRevD.102.096023.pdf
Files
(691.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:180bbedcc8f030c9969d3a703810fd86
|
691.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير مصطلح تشيرن- سيمونز في كتل الفرميون الديناميكية في QED المنخفض أو الزائف
- Translated title (French)
- Influence d'un terme de Chern-Simons dans les masses fermions dynamiques en QED réduit ou pseudo
- Translated title (Spanish)
- Influencia de un término de Chern-Simons en las masas dinámicas de fermiones en QED reducido o pseudo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3108638329
- DOI
- 10.1103/physrevd.102.096023
References
- https://openalex.org/W1260748775
- https://openalex.org/W1523788437
- https://openalex.org/W1544912041
- https://openalex.org/W1575018892
- https://openalex.org/W1592775356
- https://openalex.org/W1638792950
- https://openalex.org/W1745316358
- https://openalex.org/W1958894153
- https://openalex.org/W1959248413
- https://openalex.org/W1963715181
- https://openalex.org/W1969760861
- https://openalex.org/W1988864809
- https://openalex.org/W1990641567
- https://openalex.org/W1998139127
- https://openalex.org/W2006454693
- https://openalex.org/W2013468746
- https://openalex.org/W2014261559
- https://openalex.org/W2025712550
- https://openalex.org/W2028943891
- https://openalex.org/W2030532058
- https://openalex.org/W2031888068
- https://openalex.org/W2049888478
- https://openalex.org/W2052493614
- https://openalex.org/W2061679767
- https://openalex.org/W2063973933
- https://openalex.org/W2068824512
- https://openalex.org/W2080722400
- https://openalex.org/W2081368280
- https://openalex.org/W2085410991
- https://openalex.org/W2089482460
- https://openalex.org/W2093790206
- https://openalex.org/W2094203788
- https://openalex.org/W2122709037
- https://openalex.org/W2125635047
- https://openalex.org/W2132414339
- https://openalex.org/W2133634638
- https://openalex.org/W2135765710
- https://openalex.org/W2150670752
- https://openalex.org/W2162361390
- https://openalex.org/W2166158124
- https://openalex.org/W2172223601
- https://openalex.org/W2174688099
- https://openalex.org/W2300218866
- https://openalex.org/W2323692517
- https://openalex.org/W2347185375
- https://openalex.org/W2528751676
- https://openalex.org/W2546695620
- https://openalex.org/W2567059701
- https://openalex.org/W2784696247
- https://openalex.org/W2791023204
- https://openalex.org/W2886322410
- https://openalex.org/W2898920371
- https://openalex.org/W2908654286
- https://openalex.org/W2950194950
- https://openalex.org/W2985952641
- https://openalex.org/W3011684666
- https://openalex.org/W3015194331
- https://openalex.org/W3016200994
- https://openalex.org/W3041897392
- https://openalex.org/W3098049992
- https://openalex.org/W3102171077
- https://openalex.org/W3103813842
- https://openalex.org/W3104935337
- https://openalex.org/W4236867169
- https://openalex.org/W4321317576
- https://openalex.org/W649178935