अनुमानित उच्च-रूप सममिताएँ, टोपोलॉजिकल दोष, और गतिशील चरण संक्रमण

उच्च-रूप सममिताएँ पदार्थ के टोपोलॉजिकल चरणों को वर्गीकृत करने के लिए एक मूल्यवान उपकरण हैं। हालांकि, आपसी बातचीत वाले बहु-शारीरिक सिस्टम में उभरने वाली उच्च-रूप सममिताएँ आमतौर पर टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति के कारण सटीक नहीं होती हैं। इस पत्र में, हम अनुमानित उच्च-रूप सममिताओं के साथ प्रभावी सिद्धांतों के निर्माण के लिए एक प्रणालीगत ढांचा विकसित करते हैं। हम एक निरंतर U(1) q-रूप सममिति पर ध्यान केंद्रित करते हैं और स्वैच्छिक और स्पष्ट सममिति टूटने के विभिन्न पैटर्नों के साथ चरणों का अध्ययन करते हैं। हम ऐसे चरणों के बीच द्वंद्वों का एक जाल उजागर करते हैं और गतिशील उच्च-रूप टोपोलॉजिकल दोषों की उपस्थिति को वर्णित करने में उनकी भूमिका को उजागर करते हैं। इन पदार्थ के चरणों की संतुलन-से-बाहर गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए, हम संबंधित हाइड्रोडायनैमिक सिद्धांतों को तैयार करते हैं और उच्च-रूप चार्ज विश्रांति और गोल्डस्टोन विश्रांति प्रभावों को प्रदर्शित करने वाली उत्तेजनाओं के स्पेक्ट्रा का अध्ययन करते हैं। हम दिखाते हैं कि हमारा ढांचा वॉर्टिस या दोषों के प्रकोप के कारण विभिन्न चरण संक्रमणों का वर्णन करने में सक्षम है। इसमें स्मेक्टिक क्रिस्टल में पिघलने का संक्रमण, ध्रुवीकृत गैसों से मैग्नेटोहाइड्रोडाइनामिक्स तक का प्लाज्मा चरण संक्रमण, स्पिन-आइस संक्रमण, सुपरफ्लुइड से न्यूट्रल फ्लुइड संक्रमण, और सुपरकंडक्टर्स में मेइस्नर प्रभाव, सहित कई अन्य शामिल हैं। अमेरिकी भौतिकी संघ द्वारा प्रकाशित 2024