利用拓扑 Bogoliubov Fermi 面超越 Landau 超流速度极限

拓扑系统的一个共同特性是出现拓扑保护的零能激发。在超导体或超流体中，此类态将 Landau 提出的无耗散流动临界速度 $v_{\mathrm{cL}}$ 置为零。我们通过实验检验在 p 波超流体 $^3$He 的极化相中稳定超流是否仍然可能，该相在 Bogoliubov 准粒子的能谱中具有 Dirac 节点线。流体由整个低温恒温器的旋转驱动，超流崩溃表现为单量子或半量子涡旋的出现。涡旋利用在流体内产生的磁子玻色-爱因斯坦凝聚体的弛豫速率来探测。研究发现极化相中的超流在有限临界速度 $v_{\rm c}\approx 0.2\,$cm/s 以下保持稳定，尽管 Landau 临界速度为零。我们提出，在 $v_{\mathrm{cL}}$ 以上但 $v_{\rm c}$ 以下的超流稳定性是由流动诱导的准粒子在动量空间中积累成由 Bogoliubov Fermi 面包围的口袋所提供的。在极化相中，该表面具有包含两个不同的赝 Weyl 点的非平凡拓扑。在临界速度以上形成的涡旋被强烈钉扎在用于稳定极化相的限制矩阵中，因此即使外部驱动降为零，也能维持稳定的宏观超流。