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在高能条件下,由于量子色动力学(quantum chromodynamics,QCD)渐进自由的性质,强子将不存在,强相互作用物质由近乎自由的夸克组成,即夸克物质。在这样的高密夸克物质中,会出现Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)机制,在费米面附近的夸克将形成色超导态(color superconducting,CS)。在本文的第一章,我们对色超导夸克物质进行了一般性的介绍,讨论了而由于夸克具有色、味以及自旋等自由度,可能会存在的不同的配对机制,并重点介绍了色味连锁相(Color-Flavor locked Phase,CFL)以及两味色超导相(Two-Flavor colorsuperconductor,2SC)。
在第二章中,我们对以前的一些研究进行了分析,发现解锁相变一般是直接相变,在某一合适的密度时,从CFL相转变为2SC超导相。而在第三章中,我们重点讨论了K凝聚的在CFL相中的形成,将其引入解锁相变中,并讨论了发生相变的电中性条件。
在第四章和第五章中,我们从包含K凝聚的色味连锁相出发,当温度为零且满足电中性条件时,分别在模型无关和NJL模型下,分析讨论了发生解锁相变的可能性。此时“CFL-2SC”相变不再是普通的“绝缘体-导体”相变,而是“导体-导体”相变。根据中微子化学势的不同,给出了发生解锁相变的相图以及相关参数的变化。
在第六章中,我们对相关的计算结果进行了讨论,并就下一步做出了展望。