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Topological Josephson Φ_0 junctions

机译：拓扑约瑟夫森Φ_0连接

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We study the effect of a magnetic field on the current-phase relation of a topological Josephson junction formed by connecting two superconductors through the helical edge states of a quantum spin-Hall insulator. We predict that the Zeeman effect along the spin quantization axis of the helical edges results in an anomalous Josephson relation that allows for a supercurrent to flow in the absence of superconducting phase bias. We relate the associated field-tunable phase shift Φ_0 in the Josephson relation of such a Φ_0 junction to the existence of a so-called helical superconductivity, which may result from the interplay of the Zeeman effect and spin-orbit coupling. We analyze the dependence of the magneto-supercurrent on the junction length and discuss its observability in suitably designed hybrid structures subject to an in-plane magnetic field.
机译：我们研究了磁场对通过量子自旋霍尔绝缘子的螺旋边缘态连接两个超导体而形成的拓扑约瑟夫森结的电流-相位关系的影响。我们预测，沿着螺旋边缘的自旋量化轴的塞曼效应将导致异常的约瑟夫森关系，该关系使超电流在没有超导相偏置的情况下流动。我们将这种Φ_0结的约瑟夫森关系中相关的场可调相移Φ_0与所谓的螺旋超导性的存在联系起来，这可能是由于塞曼效应和自旋轨道耦合的相互作用所致。我们分析了磁超电流对结长的依赖性，并讨论了在经过适当设计的混合结构中受平面内磁场作用下其可观察性。

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