Kink confinement in two-dimensional field theories and one-dimensional quantum ferromagnets: Bethe-Salpeter equation approach

• Applicant: Dr. Sergei B. Rutkevich
• Subject Area: Statistical Physics, Nonlinear Dynamics, Complex Systems, Soft and Fluid Matter, Biological Physics
• Term: from 2012 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 204441710

Aufgabe des Projektes ist die detaillierte Untersuchung der „Einsperrung“ (Confinement) topologischer „Kink“-Anregungen. Dieses Phänomen tritt in einer großen Klasse (1+1)-dimensionaler quantenfeldtheoretischer und eindimensionaler Spinketten auf. In der „uneingesperrten“ Phase haben diese Modelle mehrere energetisch entartete Vakua und Kinks als Anregungen. Die Entartung wird durch den Wechselwirkungsterm aufgehoben, der zum Kink Confinement führt. Experimentell wurde der Mechanismus des Kink-Confinement in eindimensionalen Quantenferromagneten beobachtet. Ziel des Projektes ist die Durchführung genauer Berechnungen der Energiespektren der zusammengesetzten „Teilchen“ (magnetischen Anregungen), der Zerfallsraten der instabilen zusammengesetzten Teilchen und anderer experimentell zugänglicher Größen im Confinementgebiet mittels analytischer und numerischer, sich auf die Bethe-Salpeter-Gleichung stützender Rechnungen. Diese Methode soll weiterentwickelt und auf andere Modelle verallgemeinert werden. Die grundsätzliche Frage nach dem Einfluss von Mehr-Kink-Anregungen auf das Confinement soll mittels geeignet modifizierter störungstheoretischer Formfaktormethoden untersucht werden. Außerdem sollen die charakteristischen Eigenschaften von Confinement in diskreten Spinkettenmodellen außerhalb des kritischen Bereichs untersucht werden. Deren Verständnis ist sowohl für die Interpretation von experimentell bereits beobachteten Energiespektren magnetischer Anregungen als auch für Vorschläge zukünftiger experimenteller Untersuchungen von Ising-artigen Spinketten wichtig.

• DFG Programme: Research Grants