碱金属铁硒超导体中的矩阵配对态：奇异约瑟夫森结

如其非常规本性所示，多带碱金属铁硒化物以及近来的重费米子 CeCu$_{2}$Si$_{2}$ 均显示出完全带隙但变号的超导性（SC）迹象。一种称为 $s\tau_{3}$ 的具有非平凡矩阵结构的双轨道配对态，被提出作为能够调和这些 SC 看似矛盾性质的候选态。受所提出的 $s\tau_{3}$ 态的非平凡轨道结构（具有轨道选择性配对结构）的启发，我们研究了典型的约瑟夫森结，其中至少一个引线处于此类 SC 态。在两个简并轨道（能带）极限下并采用简单形式的结杂化对这些结的分析揭示了若干显著性质。其一是在 $s\tau_{3}-N-s\tau_{3}$ 结（引线间任意全局相位差）以及 $s\tau_{3}-N-I$ 结中，出现无隙的纯电子型与空穴型束缚态。其二是当两个引线均为 SC 时静态约瑟夫森电流的缺失。在这些特征上，$s\tau_{3}$ 结与传统约瑟夫森结截然不同。我们还发现无隙束缚态受轨道交换对称性保护，尽管该保护并非拓扑性的。破坏此对称性的结，如 $s\tau_{3}-N-s$，具有带隙的安德烈耶夫束缚态。一般而言，一旦两轨道简并性被解除，约瑟夫森效应也会重新出现。我们通过束缚态的解析与数值结果，以及约瑟夫森电流的微观计算支持了这些结论。我们的结果表明，涉及碱金属铁硒化物中 $s\tau_{3}$ 配对的结通常将具有小能隙束缚态以及被极大抑制的约瑟夫森电流。