铜基超导体扭转结中由非均匀性诱导的时间反演对称性破缺

当两个 d 波超导体之间的结相位差为 $\phi$、相对取向旋转 $\theta=\pi/4$ 时，它们之间的最低阶约瑟夫森耦合 $J_1(\theta)\cos(\phi)$ 消失。然而，在非均匀性存在时，$J_{1}(\mathbf{r})$ 在局域上非零，且其符号在空间上涨落。我们证明，这样一种随机的 $J_1$ 会产生一个全局的二次谐波约瑟夫森耦合 $J_2\cos(2\phi)$，其符号倾向于 $\phi = \pm \pi/2$，即自发地破缺时间反演对称性。$J_2$ 的大小在 $J_1(\mathbf{r})$ 的空间关联延伸到大尺度距离时会显著增强，例如在存在大幅度扭转角无序或显著的局域电子向列性时所预期的那样。我们认为这一效应很可能解释了最近在高温超导体扭转约瑟夫森结中的观测。