論文の概要: Instanton-Induced Supersymmetry Breaking in Topological Semimetals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.16891v1
- Date: Sun, 22 Dec 2024 07:05:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-24 15:55:49.181282
- Title: Instanton-Induced Supersymmetry Breaking in Topological Semimetals
- Title（参考訳）: トポロジカル半金属におけるスタントン誘起超対称性の破れ
- Authors: W. B. Rui, Y. X. Zhao, Z. D. Wang,
- Abstract要約: 超対称性(SUSY)は、標準モデルを超えた物理学の基本対称性として提案され、高エネルギー物理学以外の様々な分野で重要な応用が発見されている。
ここでは,超対称性量子力学を幅広いトポロジカル半金属に体系的に実装する。
SUSY電位バレーに対するインスタント効果による動的SUSY破壊がギャップ開口の基礎機構として機能することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Supersymmetry (SUSY) proposed as an elementary symmetry for physics beyond the Standard Model has found important applications in various areas outside high-energy physics. Here, we systematically implement supersymmetric quantum mechanics -- exhibiting fundamental SUSY properties in the simple setting of quantum mechanics -- into a wide range of topological semimetals, where the broken translational symmetry, e.g., by a magnetic field, is effectively captured by a SUSY potential. We show that the dynamical SUSY breaking via the instanton effect over the SUSY potential valleys works as the underlying mechanism for the gap opening of the topological semimetallic phases, and the magnitude of the instanton effect is proportional to the energy gap. This instanton mechanism provides a simple criterion for determining whether the energy gap has been opened, without resorting to detailed calculations, i.e., a finite energy gap is opened if and only if the SUSY potential has an even number of zeros. Our theory leads to previously unexpected results: even an infinitesimal magnetic field can open a gap in topologically robust Dirac, Weyl, and nodal-line semimetallic phases due to the dynamical SUSY breaking. Overall, the revealed connection between SUSY quantum mechanics and non-uniform topological semimetals can elucidate previously ambiguous phenomena, provide guidance for future investigations, and open a new avenue for exploring topological semimetals.
- Abstract（参考訳）: 超対称性(SUSY)は、標準モデルを超えた物理学の基本対称性として提案され、高エネルギー物理学以外の様々な分野で重要な応用が発見されている。
ここでは、超対称性量子力学(英語版)を体系的に実装し、量子力学の単純な設定において基本的なSUSY特性を示す)を幅広いトポロジカル半金属に実装し、そこでは磁場による翻訳対称性 eg がSUSYポテンシャルによって効果的に捕捉される。
我々は,SUSY電位谷上のインスタントン効果による動的SUSY破壊が,トポロジカル半金属相のギャップ開きの基礎機構として機能し,インスタントン効果の大きさはエネルギーギャップに比例することを示した。
このインスタントン機構は、詳細な計算に頼ることなく、エネルギーギャップが開いたかどうかを決定するための簡単な基準を提供する。
無限小磁場でさえ、ダイナミックなSUSY破壊により、トポロジカルに堅牢なディラック、ワイル、ノルダーラインの金属相のギャップを開くことができる。
全体として、SUSY量子力学と非一様トポロジカル半金属との間の関係は、以前は曖昧な現象を解明し、将来の研究のためのガイダンスを提供し、トポロジカル半金属を探索するための新たな道を開くことができる。
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