量子霍尔 regime 下 Josephson 电流的边缘依赖性
介观与纳米尺度物理
2026-03-27 v1 超导电性
摘要
在量子霍尔 regime 下观测到 Josephson 电流引发了广泛关注，这揭示了两种看似不相容的相位的共存：量子霍尔态与超导态。然而，由于观察到的 h/2e 磁干涉周期和霍尔台阶缺乏精确量化，Josephson 电流的机制仍不清晰。为此，我们研究了处于量子霍尔 regime 下的石墨烯 Josephson 结的边缘依赖性。通过系统比较具有天然、刻蚀、无边缘和栅极定义边缘的器件，我们展示 Josephson 电流局限于物理边缘且对特定边缘配置极其敏感。我们的发现提供了直接证据，表明逆向传播的量子霍尔边缘态介导 Andreev 结合态，从而实现 Josephson 耦合。这些结果阐明了量子霍尔 regime 下 Josephson 电流的基本机制，并为工程化超导混合器件提供了新策略。
引用
@article{arxiv.2503.12817,
title = {Edge dependence of the Josephson current in the quantum Hall regime},
author = {Seong Jang and Geon-Hyoung Park and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Gil-Ho Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12817},
year = {2026}
}