非中心对称纳米线中非常规超导性的栅极可调特征

二维 SrTiO3 基界面在非中心对称超导体中尤为突出，因其栅极可调的 Rashba 自旋轨道耦合与多轨道电子占据之间错综复杂的相互作用，理论上预示了多种非标准超导形式。然而，迄今通过相敏测量给出令人信服的演示仍难以实现。本文通过在纳米器件中进行超导输运测量，给出了 LaAlO3/SrTiO3 界面中存在非常规超导性的明确实验证据。核心观测是垂直施加于电子运动平面的小磁场对临界电流的显著反常增强，以及相对于磁场方向的不对称响应。这些特征在强度与符号上随静电栅压呈现独特趋势，且结合其对温度与纳米线尺寸的依赖，无法纳入标准自旋单重态超导的情形。我们从理论上证明，实验观测的这些标志明确指示了具有符号差异与内禀相移的约瑟夫森通道的共存。这些发现的性质确立了由于反演对称性破缺而在超导态中出现非常规配对独立组分。该结果为研究多轨道非中心对称超导性以及面向量子技术的基于约瑟夫森的器件开辟了新途径。