具有铁磁连接超导结的谱性质与量子相变

我们从理论上研究了具有磁性缺陷的超导导线的谱与输运性质。我们首先将系统建模为一维磁性 Josephson 结，并推导出由磁性区域的正常态转移矩阵决定的完整亚隙谱方程，适用于任意长度和交换场。我们证明，针对短程磁性杂质所预言的、与系统总自旋变化相关的量子相变，也在有限长度的结中发生。具体而言，我们发现当束缚态穿过 Fermi 能级时，总自旋以整数跳跃的方式不连续地改变。自旋可通过我们推导的、用于超导态的 Friedel 求和规则的推广来计算。利用这些工具，我们分析了磁性区域长度小于超导相干长度的结的亚隙谱，并展示了相变如何也表现为超电流符号的改变。