Théories de champs effectives de lattices abéliens pour les interactions matière scalaire-monopole

Nous présentons un modèle de théorie des champs effective invariant par rapport aux jauges et à Lorentz pour l'interaction d'un champ de matière scalaire chargé avec une source monopole magnétique, décrite par un courant magnétique externe. Les fluctuations quantiques du champ monopole sont décrites efficacement par un champ de jauge « duple » Ud(1) fortement couplé, qui est indépendant du champ de jauge électromagnétique Uem(1). Les interactions effectives de la matière chargée avec la source monopole sont décrites par un terme mixte de type Chern-Simons invariant par rapport aux jauges (densité de Pontryagin) entre les deux champs de jauge U(1). Le couplage de cette interaction est laissé libre, et une étude sur le lattice du système est réalisée dans le but de déterminer la structure de phase de cette théorie effective. Notre étude montre que, dans la phase de symétrie spontanément brisée, la source monopole déclenche, via le terme mixte de Chern-Simons, qui est non trivial en sa présence, la génération d'une configuration singulière dynamique (de type monopole magnétique) pour les champs de jauge respectifs. Le champ scalaire se comporte également dans la phase brisée d'une manière similaire à celle du secteur scalaire du monopole de ’t Hooft-Polyakov. De plus, nous montrons que la taille modeste des lattices impliqués n'a pas d'effets significatifs sur les principales conclusions de notre analyse. Publié par l'American Physical Society 2024.