密度波态中的斯格明子:手性超导的一种机制

关联电子系统中以高角动量密度波为特征的破缺对称态是引人入胜的对象。在按角动量分类的方案中,传统的电荷与自旋密度波对应于零角动量。此处我们探索一类在最近发现的拓扑绝缘体中观察到的具有拓扑性质的奇异密度波态。这些丰富的拓扑密度波态不仅在高温超导体中,而且在其他关联电子态(如重费米子)中值得密切关注,后将讨论一个明确例子。所讨论的态具有非平凡的电荷 $2e$ 斯格明子自旋纹理。这些斯格明子可凝聚成带电超流体。或者,它们可分化为 merons 与 anti-merons。在绝缘相中被禁闭于斯格明子中的分数化粒子,可在分离绝缘相与超导相的退禁闭量子临界点处浮现。这些分数化粒子形成破缺时间反演对称性的双组分自旋单态手性 $(d_{x^2-y^2}\pm id_{xy})$ 波超导态。提出了此种奇异序与重费米子材料 URu$_2$Si$_2$ 中超导态的可能联系。此种手性超导态的直接证据是最近观测到的极向克尔效应。