超导体中的空穴核心与自旋Meissner效应的起源

本文提出超导体在费米海深处隐藏着一个“空穴核心”。所提出的空穴核心是布里渊区的一个小区域（通常位于区域中心），其中正常态的最低能态位于此处。我们提出，在超导态中，这些能态被具有确定自旋螺旋性的电子{\it 单占据}。换句话说，在向超导转变的过程中，具有确定自旋螺旋性的空穴从能带顶部凝聚到底部，而具有该自旋螺旋性的电子则“漂浮”在空穴核心之上，从而变得高度可移动。空穴核心的半径为$q_0=1/2\lambda_L$，其中$\lambda_L$为London穿透深度，而从空穴核心排出的电子在超导体实空间表面一个London穿透深度内产生过剩的负电荷密度。空穴核心解释了向超导转变过程中自旋电流的发展（自旋Meissner效应）以及伴随的金属内部负电荷排出，这些效应我们在早期工作中提出存在于所有超导体中，并且是Meissner效应的根源。