反演不对称 Weyl 半金属中的量子反常与反常约瑟夫森效应

我们研究了一个涉及反演不对称 Weyl 半金属的约瑟夫森结，其中 Weyl 谱存在时间反演对称（TRS）或时间反演对称破缺的倾斜。我们揭示，Weyl 节点中的两类倾斜均导致约瑟夫森 $0$-$\pi$ 转变以及零偏压谷/手性超电流。引人注目的是，TRS 倾斜在该系统中产生纯谷约瑟夫森电流（VJC），而 TRS 破缺倾斜诱导纯手性约瑟夫森电流（CJC）。VJC 与 CJC 分别是相应倾斜导致的谷对称破缺与 $\mathbb{Z}_2$ 对称破缺的表现。我们获得了纯 VJC 与纯 CJC 的反转，即使在零偏压条件下也可由结长控制。我们对反演不对称 Weyl 半金属结中谷与手性依赖输运可控性的分析，可分别应用于谷电子学与手性电子学。该倾斜诱导的约瑟夫森效应为超电流 $0$-$\pi$ 转变提供了不同于传统铁磁约瑟夫森结的替代路径，后者中自旋极化至关重要。在长结与零温极限下，VJC 与 CJC 关联于量子反常，该反常分别通过无 TRS 与有 TRS 破缺倾斜时电流的离散跳跃而显现。