InAs 纳米线约瑟夫森结的 Current-phase 关系：从相互作用到多模 regime
介观与纳米尺度物理
2019-09-04 v1 超导电性
摘要
具有超导引线的栅极可调半导体-超导体纳米线构成了奇特的约瑟夫森结，是两类量子比特的极具吸引力的平台：具有拓扑超导电性的一类（Majorana 量子比特）和基于可调非谐性的一类（gatemon 量子比特）。然而，控制其行为需要理解其静电环境与电子结构。在此我们研究具有外延铝壳的栅极 InAs 纳米线。通过测量电流-相位关系（CPR）并将其与解析和数值计算比较，我们表明可以调节模的数量、确定每个模的透明度，并调至电子-电子相互作用明显的 regime，表明量子点的存在。为考虑静电与几何效应，我们进行微观自洽 Schrödinger-Poisson 数值模拟，揭示结中 Andreev 态的能谱及其空间分布。我们的工作系统性地展示了器件几何、栅极电压与相位偏置对模行为的效应，为正在进行的实验努力与预测性器件设计提供新见解。
引用
@article{arxiv.1902.07804,
title = {Current-phase relations of InAs nanowire Josephson junctions: from interacting to multi-mode regimes},
author = {Sean Hart and Zheng Cui and Gerbold Menard and Mingtang Deng and Andrey Antipov and Roman M. Lutchyn and Peter Krogstrup and Charles M. Marcus and Kathryn A. Moler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.07804},
year = {2019}
}
备注
Main: 16 pages, 4 figures. Supplement: 8 pages, 4 figures