Phases of strongly-interacting matter with functional methods
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Description
Non-perturbative aspects of strongly-interacting matter, in particular at non-vanishing temperatures, are investigated with functional methods. The consequences of confinement in terms of a linearly rising static quark potential arising from an infrared singular quark 4-point function are studied. Such a singularity is only consistent for a specific color structure and implies the existence of similar singularities in special color structures of n-point functions with n>3. A simple explanation for Casimir scaling is found within this mechanism of confinement.The deconfinement transition of fundamentally charged scalar and quark matter is investigated in terms of center symmetry. Novel dual order parameters are introduced that can be obtained from the corresponding matter propagators. In the case of quark matter the new order parameter compares well with the dual chiral condensate, with the advantage that no regularization is necessary even at non-vanishing quark masses.The influence of the axial anomaly on the chiral transition is studied in terms of a 't Hooft determinant with quarks and mesons as effective degrees of freedom in the functional renormalization group. In the case of two quark flavors, the calculated temperature dependent determinant results in a decrease of the anomalous eta'-mass close to the chiral transition temperature. This is connected to a partial Z(2) restoration at the chiral transition instead of the restoration of full axial U(1). With 2+1 quark flavors and a temperature independent 't Hooft term, the chiral transition is found to be of second order with three dimensional O(4) critical exponents in the limit of vanishing up and down quark mass, whereas a first-order transition is seen without U(1) violation. (author)
Availability note (English)
Available from Graz University Library, Universitaetsplatz 3, 8010 Graz (AT) and available from http://media.obvsg.at/p-AC10496080-2001Abstract (German)
Eigenschaften stark wechselwirkender Materie, die nicht störungstheoretisch behandelt werden können, werden unter Zuhilfenahme funktionaler Methoden untersucht, wobei der Schwerpunkt bei endlichen Temperaturen liegt.Die Folgen eines linear ansteigenden Quarkpotentials, erzeugt durch eine Infrarotsingularität in der Quark 4-Punkt Funktion, werden analysiert. Diese Singularität ist nur in einer Farbstruktur erlaubt und resultiert in gleichartigen Divergenzen in speziellen Farbstrukturen anderer n-Punkt Funktionen mit n>3. Dieser Mechanismus für Confinement liefert zusätzlich eine einfache Erklärung für Casimir-Scaling.Der Deconfinement-Phasenübergang fundamental geladener Materie wird mittels der Zentrumssymmetrie beschrieben. Neue Ordnungsparameter, die mit Hilfe der entsprechenden Propagatoren berechnet werden können, werden eingeführt. Der neue Ordnungsparameter für Quarkmaterie liefert vergleichbare Ergebnisse wie das duale chirale Kondensat, hat jedoch den Vorteil, dass auch im Fall nichtverschwindender Quarkmassen keine Regularisierung notwendig ist.Der Einfluss der axialen Anomalie auf den chiralen Phasenübergang wird mit einer 't Hooft Determinante und Quark- und Mesonfreiheitsgraden in der Funktionalen Renormierungsgruppe untersucht. Die berechnete Temperaturabhängigkeit der Determinante mit zwei Quark-Flavors hat eine Verringerung der anomalen Eta'-Meson Masse an der Temperatur des chiralen Crossovers zur Folge. Dies folgt aus einer teilweisen Wiederherstellung einer Z(2) Untersymmetrie der axialen U(1).Mit 2+1 Quark-Flavors und einem temperaturunabhängigen 't Hooft-Term ist der chirale Phasenübergang, im Grenzfall verschwindender up- und down-Quarkmassen, zweiter Ordnung mit den kritischen Exponenten des dreidimensionalen O(4) Modells. Ohne Determinante wird in diesem Grenzfall hingegen ein Phasenübergang erster Ordnung gefunden. (author)Additional details
Identifiers
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 131 p.
INIS
- Country of Publication
- Austria
- Country of Input or Organization
- Austria
- INIS RN
- 45073642
- Subject category
- S72: PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- CHIRALITY; COLOR MODEL; CONDENSATES; CONFINEMENT; D QUARKS; FLAVOR MODEL; QUARK MATTER; RENORMALIZATION; STRONG INTERACTIONS; TRANSITION TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- BASIC INTERACTIONS; COMPOSITE MODELS; FERMIONS; INTERACTIONS; MATHEMATICAL MODELS; MATTER; PARTICLE MODELS; PARTICLE PROPERTIES; PHYSICAL PROPERTIES; QUARK MODEL; QUARKS; THERMODYNAMIC PROPERTIES