Applications of holography to condensed matter Physics
Advisor
Landsteiner, KarlEntity
UAM. Departamento de Física Teórica; Instituto de Física Teórica (IFT)Date
2014-09-11Subjects
Holografía - Tesis doctorales; Dinámica de fluidos - Tesis doctorales; FísicaNote
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica. Fecha de lectura: 11-09-2014Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
We carry out a computation of chiral conductivities at strong coupling using holographic
methods in Part II. To that end we implement chiral and mixed anomalies in the bulk
by the use of suitable Chern-Simons terms. Then we study the cuto
ow of anomalous
conductivities by computing them at a hypersurface placed at certain radial position in
spacetime, which models the energy cuto .
Furthermore, we construct and analyze the holographic version of a two-component super
uid. A two-component super
uid has U(2) ! U(1) as the pattern of spontaneously
broken symmetries and presents typically non-relativistic Goldstone bosons in its spectrum
of excitations (the so-called type II Goldstone modes). We compute conductivities
and dispersion relations for the hydrodynamic modes of the theory, as well as the gap of
the so-called "massive Goldstone", a massive excitation that has been predicted to have a
universal gap. Moreover, motivated by the presence of type II Goldstone bosons, we perform
an analysis of the well-known Landau Criterion in the framework of our holographic
models, showing that it holds. In addition, we construct a s+p-super
uid, which features
coexisting scalar and vector condensates. We also study its phase diagram after switching
on two chemical potentials.
Finally, we compute anomalous conductivities for U(1) holographic super
uids. Along
the way we also point out that there is charge density present whenever the super
uid
velocity is aligned with an external magnetic eld. This e ect absent if the theory is
non-anomalous. The outcome of our calculation is that all chiral conductivities seem to
approach universal values at zero temperature, even though they are not universal at -
nite temperature. Such a universal value depends only on the interplay between broken
symmetries and the anomaly. Llevamos a cabo un cálculo de conductividades quirales en acoplamiento fuerte utilizando
métodos holográficos en la Parte II. Para ello implementamos las anomalías quiral y mixta
en el bulk utilizando los términos de Chern-Simons adecuados. A continuación se estudia
el
flujo de las conductividades anómalas en función de una escala de energía, calculándolas
en una hipersuperficie colocada a cierto valor de la coordenada radial en el espacio-tiempo,
que modela dicho cutoff de energía.
Además, construimos y analizamos la versión holográfica de un superfl
uido de dos componentes.
Un superfl
uido de dos componentes tiene U(2) ! U(1) como patrón de simetrías
espontáneamente rotas y presenta bosones de Goldstone tipicamente no relativistas en su
espectro de excitaciones (los llamados modos de Goldstone de tipo II). Calculamos conductividades
y relaciones de dispersión para los modos de hidrodinámicos de la teoría, así
como la masa del llamado "Goldstone masivo", una excitación que se ha predicho que
posee una masa universal. Por otra parte, motivado por la presencia de bosones de Goldstone
de tipo II, llevamos a cabo un estudio del conocido Criterio de Landau en el marco
de nuestros modelos holográficos, demostrando que se cumple. Además, se construye un
superfl
uido s+p, que se caracteriza por tener condensados escalar y vectorial coexistentes.
También estudiamos el diagrama de fase tras encender dos potenciales químicos.
Por último, calculamos conductividades anómalas para superfl
uidos holográficas U(1). En
el proceso también enfatizamos la existencia de una densidad de carga presente siempre
que la supervelocidad esté alineada con un campo magnético externo. Este efecto está
ausente si la teoría no es anómala. El resultado de nuestro cálculo se resume en que todas
las conductividades quirales parecen aproximarse a valores universales a temperatura cero,
a pesar de que no son universales a temperatura fínita. Dicho valor universal sólo depende
de la interacción entre las simetrías rotas y la(s) anomalía(s)
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PDF
Description
Texto de la Tesis Doctoral
Google Scholar:Melgar del Pozo, Luis Fernando
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