アンドレーエフ反射（アンドレーエフはんしゃ、）は、ロシアの物理学者にちなんで名付けられた、超伝導体（S）と常伝導体（N）の界面で起こる粒子の散乱の一種である。これは、N内の常伝導電流がS内の超伝導電流に変換される電荷移動プロセスである。各アンドレーエフ反射は界面を越えて2eの電荷を転送し、超伝導エネルギーギャップ内での禁止された単一粒子透過を回避する。
この効果は一般にアンドレーエフ反射と呼ばれるが、1960年代初頭にサン＝ジェーム（Saint-James）とド・ジェンヌ（de Gennes）、およびアンドレーエフによって独立に予測されたため、アンドレーエフ＝サン＝ジェーム反射（Andreev–Saint-James reflection）とも呼ばれる。
概要 このプロセスは、常伝導材料から界面に入射する、超伝導エネルギーギャップ未満のエネルギーを持つ電子に関わるものである。図のように、入射電子は、入射電子と逆のスピンと速度を持ち、運動量が等しい正孔の逆反射を伴って、超伝導体内にクーパー対を形成する。界面のバリアの透過率は高いと仮定され、界面での通常の電子-電子散乱や正孔-正孔散乱の頻度を減少させる酸化層やトンネル層は存在しないものとする。クーパー対は上向きスピンと下向きスピンの電子で構成されるため、常伝導状態からの入射電子に対して逆向きのスピンを持つ第2の電子が超伝導体内でペアを形成し、その結果として逆反射正孔が生じる。時間反転対称性により、入射電子によるプロセスは入射正孔（および逆反射電子）でも同様に機能する。
また、このプロセスはスピンに強く依存する。常伝導材料において伝導電子が1つのスピンバンドのみを占有している場合（すなわち、完全にスピン偏極している場合）、超伝導体内でペアを形成できず、単一粒子の透過も不可能であるため、アンドレーエフ反射は抑制される。強磁性体や、スピン偏極が存在する、あるいは磁場によって誘導される材料では、アンドレーエフ反射の強さ（ひいては接合のコンダクタンス）は常伝導状態のスピン偏極の関数となる。
アンドレーエフ反射のスピン依存性は、ポイントコンタクト・アンドレーエフ反射法（PCAR）を生み出した。これは、細い超伝導チップ（多くの場合、ニオブ、アンチモン、または鉛）を、チップの臨界温度以下の温度で常伝導材料に接触させる手法である。チップに電圧を印加し、チップとサンプル間の微分コンダクタンスを測定することで、その点における常伝導金属のスピン偏極（および磁場）を決定できる。これは、スピン偏極電流の測定や、材料層またはバルク試料のスピン偏極特性、およびそれらの特性に対する磁場の影響の評価などに役立つ。
アンドレーエフプロセスにおいて、電子と正孔の間の位相差はに超伝導秩序パラメータの位相を加えたものになる。 交差アンドレーエフ反射 交差アンドレーエフ反射（こうさアンドレーエフはんしゃ、、CAR）は、非局所的アンドレーエフ反射としても知られ、空間的に離れた2つの常伝導電極が1つの超伝導体と2つの別々の接合を形成し、接合間の距離が材料のBCS超伝導コヒーレンス長と同程度である場合に発生する。このようなデバイスでは、一方のリードで超伝導ギャップ未満のエネルギーを持つ入射電子から生じるアンドレーエフ反射プロセスによる正孔の逆反射が、空間的に離れた二番目の常伝導リードで発生し、通常のプロセスと同様に超伝導体内でクーパー対への電荷転送が行われる。 交差アンドレーエフ反射が起こるためには、各常伝導電極に逆向きのスピンを持つ電子が存在しなければならない（超伝導体内でペアを形成するため）。常伝導材料が強磁性体である場合、保磁力の異なる常伝導電極に磁場を印加して逆向きのスピン偏極を作り出すことで、これを確実にすることができる。
交差アンドレーエフ反射は、超伝導体中の中間状態を経由して常伝導リード間で電子が量子力学的に透過する現象である「弾性的共トンネル（elastic cotunneling）」と競合して発生する。このプロセスでは電子のスピンが保存される。そのため、一方の電極に電流を印加した際にもう一方の電極で検出される電位は、競合する弾性的共トンネルプロセスによって隠される可能性があり、明確な検出を困難にしている。さらに、通常の（局所的）アンドレーエフ反射もいずれかの界面で発生し、常伝導体/超伝導体界面からの他の通常の電子散乱プロセスと共存する。
このプロセスは、空間的に離れたエンタングルした電子-正孔（アンドレーエフ）対の形成を通じて、固体状態での量子もつれ形成において関心を集めており、スピントロニクスや量子コンピュータへの応用が期待されている。
注釈
参考文献 Books
Papers