手性拓扑纳米线中的几何约瑟夫森效应

Majorana零模和拓扑超导的一个显著特征是$4\pi$周期约瑟夫森效应，其源于费米子宇称守恒与Andreev谱中受拓扑保护的奇数个零能交叉的共同作用。本文研究了由两根具有Rashba自旋轨道耦合且通过邻近效应诱导超导的半导体纳米线构成的约瑟夫森结中的这一效应。对于外磁场的某些取向，此类结具有手性对称性，我们展示了该对称性如何通过引入两线间相对角度来移动Andreev谱及受保护的交叉。该结因而展现出几何诱导的反常约瑟夫森效应，即在无外相位偏置时超电流流动。此外，我们推导了单根弯曲纳米线中局域电流密度与局域曲率的比例关系。该结果可视为近期提出的geo-约瑟夫森效应[Kvorning等人，arXiv:1709.00482]的一维类比。我们提出的两种效应原则上可用作一维拓扑超导的特征。