通过安德烈夫态输运探测费米海拓扑

我们展示了二维电子气（2DEG）的费米海拓扑反映于沿邻近诱导2DEG的长而窄的约瑟夫森$\pi$结的弹道朗道尔输运中。研究表明，束缚于该结的低能安德烈夫态表现出一种对费米海欧拉示性数（$\chi_F$）敏感的色散关系。我们强调两个重要关系：其一将安德烈夫态的电子/空穴性质与费米面临界点的凸/凹性质相联系，其二将这些临界点与$\chi_F$相关联。我们进而论证，安德烈夫态的输运导致一种探测$\chi_F$的量子化电导。我们提出了测量该效应的实验方案，并由此预测了一种$I$-$V$特性，其不仅刻画了金属中费米海的拓扑，还类似于二极管中的整流效应。最后，我们评估了在石墨烯、InAs和HgTe二维电子气中测量该量子化响应的可行性。