CaSn$_{3}$ 中的拓扑非平凡电子态

基于第一性原理计算，我们在理论上提出了一种近期实验发现的超导材料 CaSn$_3$ 中存在拓扑非平凡态。当忽略自旋轨道耦合 (SOC) 时，该材料表现为三维拓扑节线半金属态。由时间反演和镜像对称性共存所保护的鼓膜状表面态出现在连接节线的表面布里渊区的二维区域内。当考虑 SOC 时，出乎意料地，在这种中心对称材料中每条节线演化为两个 Weyl 节点 (W1, W2)。Berry 曲率计算表明这些节点成对出现，并作为 Berry 通量的源或汇。该材料还具有以 Fermi 弧形式存在的独特表面态，与其他已知的 Weyl 半金属不同，它们在 Fermi 面上形成闭合的表面态回路。我们在理论上实现了超导材料中的拓扑非平凡态，为揭示拓扑物理与超导性之间的相互联系铺平了道路。