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1 # 使用者93762890878
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2 # 科學聯盟
題主你好。斯格明子是非線性西格瑪模型的拓撲孤立子解。最早是1961年斯格明在研究非線性場論時發現的一個經典解。在1962年,斯格明將這一拓撲解推廣到介子和重子情況。再往後,凝聚態場論也給出了類似的解。目前來說,斯格明子在凝聚態磁性理論上扮演很重要的角色。
在π介子場論裡的斯格明子場一般是以下拉格朗日函式描述的:
這裡
其中的τ是對稱群的生成元,f_π是π介子的衰變常數。很明顯,從拉格朗日函數里,我們能讀出場參量是θ(x)。簡單解釋一下這個拉格朗日函式:第一項是非線性西格瑪模型,第二項則是最低能孤立子解——其決定於孤立子的有效尺度。
以及拓撲荷
斯格明將這個拓撲荷定為重子數,所以用大寫字母B表示(重子baryon)。
於我來說,斯格明子的拓撲性質更能吸引我。首先考慮一個有整體對稱性G(G是該對稱性的李群)的場,由於對稱性自發破缺,整體對稱性G破缺到其子群H。陪集空間的d(d在數值上等於場的時空維度D減去1)階同倫群可以用來作為斯格明子的分類依據。這裡的斯格明子是透過場的對稱性自發破缺產生的。由於對稱性破缺,我們需要在原來的場裡新增一些項,這些項的積分值依賴於上述同倫群。
最後,我簡單解釋一下凝聚態裡的斯格明子。一般來說,凝聚態的斯格明子是磁性斯格明子。磁性斯格明子能形成尺寸約為1奈米的磁疇,進而可以形成良好的磁性材料。這種材料是未來儲存裝置的候選人!這是因為斯格明子的拓撲性,這種磁性材料可以在高溫下保持穩定性,同時只需要更低的電流就能驅動。最近二十年,磁性斯格明子的研究已成為熱潮。尤其是凝聚態實驗方面發現了斯格明子的霍爾效應。
這個問題知道的不是太多,只是無意中看到過斯格明子的介紹,只知道它最早是一個高物理中的一個概念,還有就是它能把計算機硬碟縮小,還有iPod平板電腦硬碟縮小至花生粒大小。知道的就這麼多了