Soluções BPS de vórtices e Skyrmions em teorias de calibre estendidas imersas em meios magnéticos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: ANDRADE, João Luís Brandão lattes
Orientador(a): SANTOS, Carlos Eduardo da Hora lattes
Banca de defesa: BRITO, Francisco de Assis de lattes, SIMAS, Fabiano de Carvalho lattes, SIFUENTES, Rodolfo Alvan Casana lattes, MARQUES, Matheus Araújo lattes, SANTOS, Carlos Eduardo da Hora lattes
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Maranhão
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCET
Departamento: DEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCET
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6098
Resumo: In this thesis, I present three original contributions to solutions of Skyrmions and planar vortices using the BPS formalism. First, in the context of Skyrme models, we propose two original configurations that generate BPS solitons: the first in the baby Skyrme-Maxwell model and the second in the baby Skyrme-Born-Infeld model. In both scenarios, we introduce a function G(φn), called generalized permeability, together with the Maxwell and Born-Infeld terms, respectively. In both scenarios, from the minimization of the energy functional, we obtain general expressions for the minimum energy of the field configurations, as well as for the respective BPS equations, which depend directly on the structure of the permeabilities. We analyze the solutions of the modified models and compare them with the usual solutions, with the aim of identifying and highlighting the modification generated by the introduction of the non-trivial G functions. Finally, in the context of Maxwell-Chern-Simons electrodynamics, following the same procedure as the Skyrme models, we propose the extension of the model by means of the coupling of a new permeability. Now, the G(χ) function depends on an additional scalar field χ, whose dynamics is introduced in order to extend the symmetry of the original Lagrangian density, in addition to serving as a source field for vortex solutions.
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First, in the context of Skyrme models, we propose two original configurations that generate BPS solitons: the first in the baby Skyrme-Maxwell model and the second in the baby Skyrme-Born-Infeld model. In both scenarios, we introduce a function G(φn), called generalized permeability, together with the Maxwell and Born-Infeld terms, respectively. In both scenarios, from the minimization of the energy functional, we obtain general expressions for the minimum energy of the field configurations, as well as for the respective BPS equations, which depend directly on the structure of the permeabilities. We analyze the solutions of the modified models and compare them with the usual solutions, with the aim of identifying and highlighting the modification generated by the introduction of the non-trivial G functions. Finally, in the context of Maxwell-Chern-Simons electrodynamics, following the same procedure as the Skyrme models, we propose the extension of the model by means of the coupling of a new permeability. Now, the G(χ) function depends on an additional scalar field χ, whose dynamics is introduced in order to extend the symmetry of the original Lagrangian density, in addition to serving as a source field for vortex solutions.Nesta tese, apresento três contribuições originais para soluções de Skyrmions e vórtices planares utilizando o formalismo BPS. Primeiramente, no contexto dos modelos de Skyrme, propomos duas configurações originais que geram sólitons BPS: a primeira no modelo bebê de Skyrme-Maxwell e a segunda no modelo bebê de Skyrme-Born-Infeld. Em ambos os cenários, introduzimos uma função G(φn), chamada permeabilidade generalizada, juntamente com os termos de Maxwell e Born-Infeld , respectivamente. Em ambos os cenários, a partir da minimização do funcional de energia, obtemos expressões gerais para a energia mínima das configurações de campo, bem como para as respectivas equações BPS, que dependem diretamente da estrutura das permeabilidades. Analisamos as soluções dos modelos modificados e as comparamos com as soluções usuais, com o objetivo de identificar e destacar a modificação gerada pela introdução de funções G não triviais. Finalmente, no contexto da eletrodinâmica de Maxwell-Chern-Simons, Seguindo o mesmo procedimento dos modelos de Skyrme, propomos a extensão do modelo por meio do acoplamento de uma nova permeabilidade. Agora, a função G(χ) depende de um campo escalar adicional χ, cuja dinâmica é introduzida para estender a simetria da densidade lagrangiana original, além de servir como campo fonte para soluções de vórtices.Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2025-04-14T13:45:02Z No. of bitstreams: 1 JOAO_LUIS_BRANDAO.pdf: 2994541 bytes, checksum: 0a3fef141dafae562f4672b6344b45cc (MD5)Made available in DSpace on 2025-04-14T13:45:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOAO_LUIS_BRANDAO.pdf: 2994541 bytes, checksum: 0a3fef141dafae562f4672b6344b45cc (MD5) Previous issue date: 2024-12-20CAPESCNPqapplication/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCETUFMABrasilDEPARTAMENTO DE FÍSICA/CCETdefeitos topológicos;formalismo BPS;skyrmions;vórtices;teorias de Gauge;topological defects;BPS formalism;skyrmions;vortices;Gauge theories.FísicaSoluções BPS de vórtices e Skyrmions em teorias de calibre estendidas imersas em meios magnéticosBPS solutions of vortices and skyrmions in intercalated gauge theories immersed in magnetic mediainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALJOAO_LUIS_BRANDAO.pdfJOAO_LUIS_BRANDAO.pdfapplication/pdf2994541http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/6098/2/JOAO_LUIS_BRANDAO.pdf0a3fef141dafae562f4672b6344b45ccMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82255http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/6098/1/license.txt97eeade1fce43278e63fe063657f8083MD51tede/60982025-04-14 10:45:03.076oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312025-04-14T13:45:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false
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