$U(1)\times U(1)\times\mathbb{Z}_2$ 相分离超导凝聚体中的涡旋物质

我们研究了双组分 $U(1)\times U(1)\times\mathbb{Z}_2$ 超导体的涡旋解性质及其磁响应，其中相分离由组分间的密度 - 密度相互作用驱动。该理论可视为由场分量之间的双二次相互作用导致 $SU(2)$ 对称性破缺而产生。取决于对称性破缺项，存在两种基态相：一种是双重态的两个分量相等（混溶相），另一种是只有一个分量具有非零真空期望值（不混溶态）。在后一种相中，拓扑激发的谱同时包含畴壁和涡旋。我们展示了另一种激发的存在，它同时具有这两种拓扑激发的特性。它们将涡旋性与圆形畴壁相结合，在不同的破缺态之间进行插值，表现为局域磁通量的环。渐近地，这类似于携带多个磁通量子的涡旋，但由于磁场局域在距中心一定距离处，其外观呈管状。孤立的多量子管状涡旋可以是稳定的或亚稳定的，即使系统并非 I 型超导体。我们还讨论了此类系统对外加磁场的响应。