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多端约瑟夫森结中安德烈夫谱的奇点

介观与纳米尺度物理 2015-11-20 v2 超导电性 量子物理

摘要

NN 端结中形成的安德烈夫束缚态(ABS)的能量受到超导引线之间 N1N - 1 个独立的宏观相位差的影响,并且由于所有相位的 2π2\pi 周期性,可被视为 N1N - 1 周期固体中的能带。我们结合唯象与解析方法并辅以数值结果,研究了由此产生的 ABS 谱的奇点与特性。我们特别关注自旋轨道(SO)效应。我们考虑了在无 SO 相互作用时位于零能量的锥形谱的 Weyl 奇点。我们表明 SO 相互作用像塞曼场那样按自旋分裂谱。奇点在偏离零能量时得以保留。有 SO 相互作用时,零能量点在 N1N - 1 维相位空间中形成 N2N - 2 维流形,而无 SO 相互作用时该维数为 N3N - 3。其他类型的奇点位于超导能隙边缘附近。在无(有)SO 相互作用时,能隙边缘的 ABS 谱在数学上类似于有(无)SO 相互作用时零能量处的谱。我们证明谱的能隙边缘接触(GET)点在原理上当 SO 相互作用不存在(存在)时形成 N2N - 2N3N - 3)维流形。相位布里渊区中的某些对称线例外于此规则,那里的 GET 应单独考虑。我们推导并研究了所考虑的所有奇点的有效哈密顿量。

关键词

引用

@article{arxiv.1508.00146,
  title  = {Singularities of Andreev spectrum in multi-terminal Josephson junction},
  author = {Tomohiro Yokoyama and Yuli V. Nazarov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1508.00146},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages with 9 figures. Accepted in Phys. Rev. B