外尔环与狄拉克环超导体

我们研究母体金属态包含外尔点或狄拉克点构成的环的三维系统。我们引入最小的 $\vec{k} \cdot \vec{p}$ 哈密顿量，并讨论其对称性。在此对称性分析指导下，我们对可能出现的超导不稳定性进行分类。对于掺杂的外尔环材料，我们认为——与微观细节无关——主要的超导不稳定性应指向三维中完全带隙的手性超导体，这是一种仅由费米面的非平凡拓扑所允许的非寻常态。这一态——我们称之为“半子超导体(meron superconductor)”——既非完全拓扑的，也非完全平庸的。与此同时，在完美补偿下可能出现额外的态（包括一些完全拓扑的态），但主要不稳定性依赖于微观细节。我们讨论无序对配对的影响。在存在自旋简并（“狄拉克环”）时，仍可出现更复杂的超导态，包括具有类似于 He III-B 超流体拓扑性质的“斯格明子(skyrmion)”超导体，其还破缺晶格旋转对称性并展现向列序。