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色超导相下旋转中子星质量半径关系与一味色超导相变潜热计算

作　者: 文力
导　师: 侯德富；任海沧
学　校: 华中师范大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 色超导 TOV方程状态方程质量半径关系熵相变潜热
分类号: P145.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 5次
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内容摘要

人们所熟知的核子中被证实还存在着夸克。作为费米子,高密下的夸克可以像电子一样配对产生色超导,中子星由致密的核物质组成,有学者认为色超导在中子星中存在。基于以上物理背景,本论文主要讨论两个内容：色超导相以及旋转频率对中子星质量半径关系的影响；一味色超导相变潜热的分析和计算。我们通过给定各种状态方程来研究中子星质量半径关系。首先得到了不同色超导相下的状态方程,接着给定能隙△后对状态方程做了比较,采用TOV方程的微扰法,分析不同色超导相下以及星体旋转快慢对质量半径关系的影响。然后考虑能隙对化学势的依赖关系,对状态方程和质量半径关系做了再次分析。我们发现：不同的状态方程,给出有差别的中子星的质量半径关系,同时旋转频率越大,同种色超导相下均给出质量更大。论文第二个工作是研究四种一味色超导相：CSL, Polar, Planar, A-phase,分析它们在强磁场中发生一级相变的潜热,基于参数法首先求出熵的表达式随后给出了熵和潜热的数值结果。潜热势必会影响到中子星的热演化,这个影响将在后续工作进行讨论。最后对论文所研究的内容进行小结和展望,附录是对调研中子星时计算传播子的总结。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章:引言  8-14
  §1.1 中子星简介与研究现状  8-10
    1.1.1 中子星简介  8-9
    1.1.2 中子星的研究现状  9-10
  §1.2 色超导简介与研究现状  10-13
    1.2.1 夸克物理简介  10
    1.2.2 色超导简介与分类  10-11
    1.2.3 色超导的研究现状  11-13
  §1.3 论文安排  13-14
第二章:理论及模型介绍  14-19
  §2.1 BCS理论  14-15
  §2.2 NJL模型介绍  15-16
  §2.3 CJT作用量求压强  16-17
  §2.4 旋转中子星的TOV方程求解  17-19
第三章:色超导下的质量半径关系  19-36
  §3.1 压强和能量密度的计算  19-24
    3.1.1 一味色超导能隙方程的计算  19-22
    3.1.2 一味色超导压强和能量密度的计算  22-24
    3.1.3 CFL和2SC下的结果  24
  §3.2 压强和能量密度关系分析  24-26
  §3.3 输入压强和能量密度后质量半径关系分析  26-35
    3.3.1 固定能隙△讨论质量半径关系  26-30
    3.3.2 考虑化学势μ与能隙△后重新讨论质量半径关系  30-35
  §3.4 讨论  35-36
第四章:色超导下潜热研究  36-42
  §4.1 一味色超导的熵的计算  36-39
  §4.2 温度和熵的图像  39-41
  §4.3 数值分析与讨论  41-42
第五章:小结与展望  42-43
参考文献  43-46
附录:对传播子的计算  46-49
致谢  49

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