tikz-feynman：寻找完美的蝌蚪

Question 1

\documentclass[tikz, border=1cm]{standalone}
\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynman}
\usetikzlibrary{arrows.meta}

\newcommand{\tadradius}{3mm}
\newcommand{\tadangle}{90}
\tikzset{
tadpole/.style={
circle,
minimum size=2*\tadradius,
inner sep=0,
append after command={
\pgfextra
\draw[-{Stealth[length=4pt, sep=0pt -1]}] (\tikzlastnode) +(\tadangle:\tadradius) arc[start angle=\tadangle, end angle=\tadangle-360, radius=\tadradius];
\endpgfextra
}}}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small,vertical=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b [tadpole],
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small,vertical'=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b [tadpole],
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}

\end{document}

编辑：

如果循环是费米子，则应将箭头尖端更改为Triangle模仿tikz-feynman箭头。但为什么不使用包自己的符号，如下所示：

\documentclass[tikz, border=1cm]{standalone}
\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynman}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small, vertical=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b  -- [half left] bm -- [fermion, half left] b,
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}
  
\end{document}

编辑：为了完整性，以下是没有标签的 tadpole 样式：

\documentclass[tikz, border=1cm]{standalone}
\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynman}
\usetikzlibrary{arrows.meta, bending}

\newcommand{\tadradius}{3mm}
\newcommand{\tadangle}{90}
\tikzset{
tadpole/.style={
particle={},
circle,
minimum size=2*\tadradius,
inner sep=0,
append after command={
\pgfextra
\draw[-{Triangle[width=3pt, length=4pt, sep=0pt -1]}] (\tikzlastnode) +(\tadangle+10:\tadradius) arc[start angle=\tadangle+10, end angle=\tadangle-360, radius=\tadradius];
\endpgfextra
}}}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small,vertical=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b [tadpole],
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}

\end{document}

Answer

\documentclass[tikz, border=1cm]{standalone}
\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynman}
\usetikzlibrary{arrows.meta}

\newcommand{\tadradius}{3mm}
\newcommand{\tadangle}{90}
\tikzset{
tadpole/.style={
circle,
minimum size=2*\tadradius,
inner sep=0,
append after command={
\pgfextra
\draw[-{Stealth[length=4pt, sep=0pt -1]}] (\tikzlastnode) +(\tadangle:\tadradius) arc[start angle=\tadangle, end angle=\tadangle-360, radius=\tadradius];
\endpgfextra
}}}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small,vertical=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b [tadpole],
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small,vertical'=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b [tadpole],
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}

\end{document}

编辑：

如果循环是费米子，则应将箭头尖端更改为Triangle模仿tikz-feynman箭头。但为什么不使用包自己的符号，如下所示：

\documentclass[tikz, border=1cm]{standalone}
\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynman}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small, vertical=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b  -- [half left] bm -- [fermion, half left] b,
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}
  
\end{document}

编辑：为了完整性，以下是没有标签的 tadpole 样式：

\documentclass[tikz, border=1cm]{standalone}
\usepackage[compat=1.1.0]{tikz-feynman}
\usetikzlibrary{arrows.meta, bending}

\newcommand{\tadradius}{3mm}
\newcommand{\tadangle}{90}
\tikzset{
tadpole/.style={
particle={},
circle,
minimum size=2*\tadradius,
inner sep=0,
append after command={
\pgfextra
\draw[-{Triangle[width=3pt, length=4pt, sep=0pt -1]}] (\tikzlastnode) +(\tadangle+10:\tadradius) arc[start angle=\tadangle+10, end angle=\tadangle-360, radius=\tadradius];
\endpgfextra
}}}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}
\begin{feynman}
\diagram[small,vertical=out to in]{
in [desired at={(0,-1)}],
in -- [fermion] a [dot],
a [dot] -- [photon] b [tadpole],
a [dot] -- [fermion] out,
out [desired at={(0,1)}]
};
\end{feynman}
\end{tikzpicture}

\end{document}

Question 2

在 hpekristiansen 的回答说服我与 tikz-feynman 合作而不是试图颠覆它之后，我最终创建了这个，我对“蝌蚪”的外观非常满意：

https://pdfhost.io/v/TKiPIg~hO_Feynman_Diagrams_for_Quantum_Electrodynamics

概览图：

“配方”基本上是一些 Python 代码，用于：

使用以下方法布局图表（但不包括“额外”的蝌蚪顶点）图形工具的graph_tool.draw.sfdp_layout算法。在我看来，这比使用 tikz-feynman 的 tikz 图形布局工具可以更好地控制外观（至少对于像我这样的 tex 新手来说）。该布局函数基本上与默认参数一起使用，但以下情况除外：
- “内”和“外”垂弧和任何蝌蚪都被放入单独的“组”。由于组之间略有排斥，这很有效地将它们从主体顶点（留在它们自己的单个组中）中引出并彼此远离。
- 该cooling_step参数增加到0.99；由此产生的较慢的退火似乎“消除”了一些奇怪的不必要的交叉线的情况。
添加额外的顶点，以在所需的距离（即我认为看起来不错的环尺寸）和所需的方向（与连接的光子弧相反）构建蝌蚪环。
通过 tikz-feynman 发出可包含的 .tex 文件，其中包含可渲染的命令。

带有循环的一阶图生成的 .tex 代码如下

      \begin{tikzpicture}
        \begin{feynman}
          \node [dot] (a) at (2.580850cm,3.155348cm);
          \node [dot] (b) at (5.450449cm,4.471133cm);
          \vertex (in) at (2.351967cm,0.000000cm);
          \vertex (out) at (0.000000cm,5.000000cm);
          \vertex (tb) at (6.511165cm,4.957499cm);
          \diagram*[large]{
            (a) -- [photon] (b),
            (a) --[fermion] (out),
            (b) -- [half left] (tb) -- [fermion, half left] (b),
            (in) -- [fermion] (a)
          };
        \end{feynman}
      \end{tikzpicture}

其中“tb”顶点是从“b”构建循环的“额外”顶点。

（和的使用\node与\vertextikz-feynman 1.1.0 中的这个已知问题有关：https://github.com/JP-Ellis/tikz-feynman/issues/24）

Answer