Phase diagram of the QCD Kondo effect and inactivation of the magnetic catalysis

QCD近藤効果の相図とmagnetic catalysisの不活性化

服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓   ; 安井 繁宏*

Hattori, Koichi*; Suenaga, Daiki*; Suzuki, Kei; Yasui, Shigehiro*

本研究では、重い不純物クォークを含む強磁場中のQCD相図を調べ、特に、平均場解析の範囲でこの系の基底状態を決定した。本研究で扱う模型の基底状態は、軽いクォークとその反クォークの対として構成される「カイラル凝縮」と軽いクォークと重いクォークの対である「近藤凝縮」の二種類の秩序変数によって特徴付けられる。強磁場中のQCDではカイラル凝縮が磁場に依存して増加するmagnetic catalysis (磁気触媒効果)と呼ばれる現象が知られているが、本研究では二種類の凝縮が相関・競合することで誘起される新たな現象として、カイラル凝縮の大きさが磁場の大きさに依らずに一定の値となる(飽和する)現象や、温度の増加に伴ってカイラル凝縮が特異的に増加する現象などを提案した。

We investigate the QCD phase diagram in strong magnetic fields with heavy-quark impurities and determine the ground state within the mean-field analysis. The ground state is characterized by magnitudes of the pairing not only between the light quark and antiquark, i.e., chiral condensate, but also between the light quark and heavy-quark impurity, dubbed the Kondo condensate. We propose signatures of the interplay and/or competition between those two pairing phenomena reflected in the magnitude of the chiral condensate that is saturated with respect to the magnetic-field strength and anomalously increases with increasing temperature.