論文の概要: Vacuum Energy and Topological Mass from a Constant Magnetic Field and Boundary Conditions in Coupled Scalar Field Theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.15121v1
• Date: Wed, 20 Aug 2025 23:08:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-22 16:26:46.122195
• Title: Vacuum Energy and Topological Mass from a Constant Magnetic Field and Boundary Conditions in Coupled Scalar Field Theories
• Title（参考訳）: 結合スカラー場理論における定磁場と境界条件からの真空エネルギーと位相質量
• Authors: A. J. D. Farias Junior, Andrea Erdas, Herondy F. Santana Mota,
• Abstract要約: 結合スカラー場理論における均一磁場と境界条件が真空エネルギーおよび位相質量生成に及ぼす影響について検討する。 プレートの単位面積当たりの真空エネルギーを計算し,境界および磁気的寄与からトポロジカル質量の出現を解析し,二ループ順序で一階結合定数補正を評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate the combined effects of a uniform magnetic field and boundary conditions on vacuum energy and topological mass generation in a coupled scalar field theory. The system consists of a real scalar field, subject to Dirichlet boundary conditions, interacting via self- and cross-couplings with a gauge-coupled complex scalar field obeying mixed boundary conditions between two perfectly reflecting parallel plates. The magnetic field induces Landau quantization, leading to novel contributions. Employing zeta-function regularization within the effective potential formalism, we derive the renormalized effective potential up to second order in the coupling constants without imposing a vanishing magnetic field in the renormalization scheme. Our renormalization approach preserves magnetic contributions while properly removing divergences, enabling a consistent treatment of finite-size corrections, magnetic effects, and interaction terms. We compute the vacuum energy per unit area of the plates, analyze the emergence of a topological mass from boundary and magnetic contributions, and evaluate the first-order coupling-constant corrections at two-loop order. Detailed asymptotic analysis are presented for both weak- and strong-field regimes, revealing exponential suppression at high magnetic fields and nontrivial polynomial and logarithmic behavior in the weak-field limit.
• Abstract（参考訳）: 結合スカラー場理論における均一磁場と境界条件が真空エネルギーおよび位相質量生成に及ぼす影響について検討する。 このシステムは、ディリクレ境界条件の下で実際のスカラー場からなり、2つの完全に反射する平行板間の混合境界条件に従うゲージ結合された複素スカラー場と自己およびクロスカップリングを介して相互作用する。 磁場はランダウ量子化を誘導し、新しい寄与をもたらす。 有効ポテンシャル形式論においてゼータ関数正則化を用いると、再正規化スキームにおいて消滅する磁場を課すことなく、カップリング定数の2階までの再正規化実効ポテンシャルを導出する。 我々の再正規化アプローチは、分岐を適切に取り除きながら磁気的寄与を保ち、有限サイズ補正、磁気効果、相互作用項を一貫した処理を可能にする。 プレートの単位面積当たりの真空エネルギーを計算し,境界および磁気的寄与からトポロジカル質量の出現を解析し,二ループ順序で一階結合定数補正を評価する。 弱磁場と強磁場の両方に対して詳細な漸近解析を行い、強磁場における指数的抑制と弱磁場限界における非自明多項式および対数的挙動を明らかにした。

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