Andreev 束缚态及其特征

当超导态被迫在空间上变化时——响应外磁场、邻近接触、与铁磁体的界面或嵌入超导体中的杂质——许多与量子相干性相关的超导体性质得以显现。最早的例子之一是在正常-超导界面处电子向回溯空穴的 Andreev 反射。在强非均匀性区域中，多次 Andreev 反射导致形成低于超导能隙的激发能的子能隙态，即 Andreev 束缚态。这些态在我们理解非均匀超导体中起着核心作用。在许多类材料中非常规超导体的发现、用于限制超流 $^3$He 的超导/铁磁混合体和纳米结构制备的进展，以及拓扑量子物质的理论发展，极大地扩展了分支转换散射和 Andreev 束缚态形成的重要性。本文集突出了非均匀超导性、非常规超导性和超流 $^3$He 的拓扑相方面的进展，其中 Andreev 散射和束缚态支撑了这些系统的许多物理。本文提供了 Andreev 散射、束缚态形成及其特征的基本物理介绍。目标既是对该领域非专家的感兴趣读者的介绍，也是突出分支转换散射和 Andreev 束缚态在非均匀、拓扑和非常规超导体的输运性质中提供独特特征的若干例子。