量子线中的磁约瑟夫森效应与马约拉纳束缚态

马约拉纳束缚态的一个显著特征是其产生的奇异约瑟夫森效应，经典例子是跨越结的相位差具有 $4\pi$ 周期性的分数约瑟夫森电流。最近的研究表明，拓扑绝缘体边缘支持一种新颖的“磁约瑟夫森效应”，即无耗散电流不仅依赖于相位差，还表现出对结两侧塞曼场相对取向的 $4\pi$ 周期性依赖。在此，我们探索基于自旋 - 轨道耦合量子线的结中的磁约瑟夫森效应。与拓扑绝缘体情形不同，磁约瑟夫森效应的周期性不再源于哈密顿量的精确超导体 - 磁性对偶性。我们采用数值计算及解析论证，识别出在量子线结中展现奇异约瑟夫森物理的畴构型，并阐明其与拓扑绝缘体边缘相应设置的特征差异。为指导实验，我们还估算了实际参数范围内磁约瑟夫森效应的量级，并比较了马约拉纳相关贡献与源自非马约拉纳态的共存 $2\pi$ 周期性效应。