Estudio de la estructura de fases de la Cromodinámica Cuántica (QCD) en presencia de campos magnéticos fuertes mediante modelos efectivos

• Autores: Allen, Pablo Guillermo
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Scoccola, Norberto
• Materia: CROMODINAMICA CUANTICA; CAMPOS MAGNETICOS; ESTRELLAS DE NEUTRONES; SIMETRIA QUIRAL; QUANTUM CHROMODYNAMICS; MAGNETIC FIELDS; NEUTRON STARS; CHIRAL SYMMETRY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En esta tesis se estudian los efectos de campos magnéticos intensos sobre laspropiedades de la materia fuertemente interactuante en el marco de modelos efectivos del tipo Nambu-Jona-Lasinio, haciendo especial énfasis en el análisis de losdiagramas de fases y el comportamiento de los parámetros de orden. En el Cap.1, se realiza una introducción a los temas que se desarrollan en estatesis, presentándose las motivaciones y los objetivos. En el Cap.2, se hace una revisión breve de algunos aspectos básicos de la Cromodinámica Cuántica (QCD), los cuales son usados como punto de partida para laconstrucción de los modelos efectivos utilizados. Luego se introducen el modelo de Nambu-Jona-Lasinio y las distintas extensiones a ser estudiadas en este trabajo. En el Cap.3, se introduce campo magnético en el modelo, prestando especialatención a los diferentes procedimientos de regularización posibles. Se realiza unacomparación entre dichos procedimientos y además se comparan estos resultadoscon los correspondientes de Lattice QCD (Cromodinámica cuántica en red). En el Cap.4, se estudia la estructura de fases del modelo con campo magnético ypotencial químico finito. Se realiza además un estudio exhaustivo de la dependenciade los diagramas de fase con la parametrización. Se analiza el comportamiento delos parámetros de orden y se discute el efecto de catálisis magnética inversa. En el Cap.5, se presentan los resultados correspondientes a una extensión delmodelo que incluye interacciones generalizadas. Se tienen en cuenta interaccionesde mezcla de sabor y de carácter vectorial. Luego, se imponen condiciones de neutralidad de carga y equilibrio β, relevantes al estudio de estrellas compactas. En el Cap.6, se analiza el modelo al considerar interacciones efectivas del tipo quark-quark, las cuales reproducen el efecto de superconductividad de color. Se detalla el procedimiento de regularización y se discute el comportamiento delparámetro de orden de simetría quiral y del gap superconductor. Nuevamente, seestudian los diagramas de fase en función de los parámetros del modelo. En el Cap.7, finalmente, se resume el trabajo realizado y se exponen las conclusiones.
In this thesis we study the effects of intense magnetic fields on the propertiesof strongly interacting matter within effective models of the Nambu-Jona-Lasiniotype, emphasizing on the analysis of the corresponding phase diagrams and thebehaviour of the relevant order parameters. In Chap.1, we briefly introduce the subjects to be developed in this thesis, andpresent the motivations and objectives. In Chap.2, we summarize some of the basic aspects of Quantum Chromodynamics (QCD), which are used as a starting point for the construction of the effectivemodels used in this work. Then, we introduce the Nambu-Jona-Lasinio model andthe different extensions to be studied. In Chap.3, we introduce magnetic field in the model, paying special attention tothe different possible regularization procedures. We carry out a comparison betweensuch procedures and also compare these results with the corresponding ones from Lattice QCD. In Chap.4, we study the phase structure of the model under finite magnetic fieldand chemical potential. We carry out an exhaustive study of the dependence of thephase diagram on the parameter choice. We analyse the behaviour of the dressedmass, order parameter for chiral symmetry breaking, and the density. The effect ofinverse magnetic catalysis is also discussed. In Chap.5, we extend the model to include generalized interactions. We considerflavour mixing effects and vector interaction channels. Afterwards, charge neutrality and β equilibrium conditions are imposed, which are relevant to the study ofcompact stars. In Chap.6, we take into consideration effective quark-quark type interactions,which reproduce the effect of color superconductivity. The regularization procedureis shown in detail for this case, and the behaviour of the chiral symmetry breakingorder parameter and superconducting gap are presented. Once again, we study thephase diagrams and their dependence on the parameter choice. In Chap.7, finally, we summarize the results of this work and the conclusionsare presented.
Fil: Allen, Pablo Guillermo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.