电压偏置约瑟夫森二极管中的非互易电荷输运与次谐波结构

我们研究了涉及具有有限库珀对动量的螺旋超导体的电压偏置单通道结中的电荷输运。对于约瑟夫森结，平衡电流-相位关系显示出超导二极管效应：临界电流依赖于传播方向。我们建立了电压偏置约瑟夫森二极管的散射理论，表明由于能隙的多普勒频移，在低温与小电压下，多重 Andreev 反射过程在直流电流-电压曲线中引起丰富的次谐波结构。在电流偏置情形下，该模型的二极管效率具有最大整流效率 $\eta_0\approx 0.4$。然而在电压偏置情形下，整流效率可达到理想值 $\eta=1$。我们还讨论了正常金属与螺旋超导体之间 NS 结的电荷输运，并评述了具有自旋轨道相互作用与磁性塞曼场的相关模型。