节线半金属中的节线拓扑超导性

我们分析了掺杂节线半金属中可能出现的节线超导相。我们表明，由短程铁磁涨落或洪德耦合介导的相互作用有利于节线超导相。研究发现主导配对通道是动量无关、轨道单重态和自旋三重态。在配对态中，我们表明Bogoliubov-de Gennes（BdG）哈密顿量在环面费米面（FS）的赤道上拥有一对拓扑保护的节线环。利用具有反演对称性的无能隙系统的拓扑分类，我们发现这些节线环是拓扑非平庸的，并由整数值单极子电荷$\nu = \pm 2$保护。在铁磁涨落驱动配对的情景中，我们分析了磁有序相中超导的命运。基于金兹堡-朗道自由能分析，我们发现能量上受青睐的超导态的特征是两个配对序参量的共存，其$\bf d$矢量垂直于磁化轴$\bf M$且相位未定。在此情况下，配对态中的每个节线环分裂为两个，携带$\pm 1$单极子电荷。对于体-边界对应，这些节线环在顶部和底部表面布里渊区包围了具有不同$\mathbb{Z}$值拓扑不变量的平带马约拉纳零模。