InSb 量子阱中的弹道超导性与可调 $\pi$ 结
介观与纳米尺度物理
2019-08-22 v1
摘要
与超导体耦合的二维电子气（2DEGs）为探索多种量子现象提供了机会。这些包括研究新型约瑟夫森效应、量子（自旋）霍尔系统中的超导关联、混合超导量子比特以及具有自旋轨道相互作用（SOI）的半导体中涌现的拓扑态。InSb 是这种强 SOI 半导体的著名例子，然而 InSb 量子阱中的混合超导器件仍未被探索。在此，我们将 InSb 2DEGs 与超导体（NbTiN）接口以创建约瑟夫森结（JJs），从而提供了高质量 InSb 量子阱中诱导超导性的首个证据。这些 JJs 在数微米上支持超电流传输，并显示出清晰的弹道超导性特征。此外，我们利用结的大 Landé g 因子和栅极可调性来控制电流-相位关系，并驱动 与 态之间的转变。这种对自由能景观的控制使我们能够构建识别这些 和 区域的相图，与理论一致。我们的结果确立了 InSb 量子阱作为研究超导性、SOI 与磁性之间相互作用的有前景的新材料平台。
引用
@article{arxiv.1902.10742,
title = {Ballistic superconductivity and tunable $\pi$-junctions in InSb quantum wells},
author = {Chung Ting Ke and Christian M. Moehle and Folkert K. de Vries and Candice Thomas and Sara Metti and Charles R. Guinn and Ray Kallaher and Mario Lodari and Giordano Scappucci and Tiantian Wang and Rosa E. Diaz and Geoffrey C. Gardner and Michael J. Manfra and Srijit Goswami},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.10742},
year = {2019}
}
备注
Includes supplementary information. Data files available at: https://doi.org/10.4121/uuid:5fab8273-8794-4cd7-96d4-ba8ec00a62cf