单极子与球谐超导体：拓扑排斥、共存与稳定性

单极子谐波超导体（SC）在掺杂外尔半金属中作为包围外尔点的费米面之间的配对而被提出，它相当不寻常，因其具有继承自母体金属相的单极子电荷。然而，该态会与更常规的球谐配对（如 $s$ 波）竞争。我们在此基于弱耦合平均场 BCS 理论框架证明，单极子与常规球谐 SC 通常相当普遍地共存，而当单极子电荷的绝对值与球谐的角动量量子数匹配时，可发生排斥。如我们所展示的，这一特征正是单极子 SC 拓扑性质的直接后果，我们称之为“拓扑排斥”。我们以常规 $s$ 波和 $(p_x\pm ip_y)$ 波配对与单极子 SC $Y_{-1,1,0}(\theta,\phi)$ 竞争为例阐明上述原理，它们分别共存于参数空间的有限区域并相互排斥。此外，当节点处化学势不等以及存在点状带电杂质时，$s$ 波配对更为稳定。由于相变是不连续的，在相边界附近，我们预言在单极子相与平庸相（如 $s$ 波）域之间的界面上的马约拉纳表面模将是单极子 SC 的实验特征。