Schrodinger and Dirac operators with the Aharonov-Bohm and magnetic-solenoid fields

We construct all self-adjoint Schrodinger and Dirac operators (Hamiltonians) with both the pure Aharonov-Bohm (AB) field and the so-called magnetic-solenoid field (a collinear superposition of the AB field and a constant magnetic field). We perform a spectral analysis for these operators, which includes finding spectra and spectral decompositions, or inversion formulae. In constructing the Hamiltonians and performing their spectral analysis, we follow, respectively, the von Neumann theory of self-adjoint extensions of symmetric operators and the Krein method of guiding functionals.

Aspetti topologici e geometrici del campo elettromagnetico: il monopolo di Dirac

Lo scopo della prima parte di questo elaborato è quello di mostrare come l'approccio geometrico, qui principalmente basato sull'algebra delle forme differenziali, possa semplificare la forma delle equazioni di Maxwell. Verificheremo che tutte le leggi dell'elettromagnetismo possono essere derivate da aspetti puramente geometrici e poi riconosciute come leggi fisiche imponendo le opportune restrizioni. Nella seconda parte trattiamo vari aspetti del monopolo magnetico. Prima lo introdurremo seguendo il percorso di Dirac, poi risolveremo analiticamente i problemi che esso presenta e alla fine inquadreremo i risultati che abbiamo ottenuto all'interno dell'algebra delle forme differenziali.

Fermioni di Dirac nel grafene

In questo lavoro si affronta l'argomento dei fermioni di Dirac nel grafene, si procederà compiendo nel primo capitolo un'analisi alla struttura reticolare del materiale per poi ricostruirne, sfruttando l'approssimazione di tigth-binding, le funzioni d'onda delle particelle che vivono negli orbitali del carbonio sistemate nella struttura reticolare e ricavarne grazie al passaggio in seconda quantizzazione l'Hamiltoniana. Nel secondo capitolo si ricavano brevemente le equazioni di Dirac e dopo una piccola nota storica si discutono le equazioni di Weyl arrivando all'Hamiltoniana dei fermioni a massa nulla mostrando la palese uguaglianza alla relazione di dispersione delle particelle del grafene. Nel terzo capitolo si commentano le evidenze sperimentali ottenute dalla ASPEC in cui si manifesta per le basse energie uno spettro lineare, dando così conferma alla teoria esposta nei capitoli precedenti.

Eigenvalue estimates for non-selfadjoint Dirac operators on the real line

We show that the non-embedded eigenvalues of the Dirac operator on the real line with complex mass and non-Hermitian potential V lie in the disjoint union of two disks, provided that the L1-norm of V is bounded from above by the speed of light times the reduced Planck constant. The result is sharp; moreover, the analogous sharp result for the Schrödinger operator, originally proved by Abramov, Aslanyan and Davies, emerges in the nonrelativistic limit. For massless Dirac operators, the condition on V implies the absence of non-real eigenvalues. Our results are further generalized to potentials with slower decay at infinity. As an application, we determine bounds on resonances and embedded eigenvalues of Dirac operators with Hermitian dilation-analytic potentials.

Infrared regime of SU(2) with one adjoint Dirac flavor

SU(2) gauge theory with one Dirac flavor in the adjoint representation is investigated on a lattice. Initial results for the gluonic and mesonic spectrum, static potential from Wilson and Polyakov loops, and the anomalous dimension of the fermionic condensate from the Dirac mode number are presented. The results found are not consistent with conventional confining behavior, pointing instead tentatively towards a theory lying within or very near the onset of the conformal window, with the anomalous dimension of the fermionic condensate in the range 0.9≲γ∗≲0.95. The implications of our work for building a viable theory of strongly interacting dynamics beyond the standard model are discussed.

Geometry of Dirac Operators

Thesis (Master, Mathematics & Statistics) -- Queen's University, 2016-07-04 20:27:20.386