偏置多端石墨烯基约瑟夫森结中库珀四重态 4e 电荷的证据
介观与纳米尺度物理
2022-06-20 v2 超导电性
摘要
在约瑟夫森结（JJ）中，库珀对通过安德烈耶夫束缚态（ABSs）在超导体间传输。多端（MT）JJ 弱连接中的 ABSs 可在不同超导电极间相干杂化两个库珀对，形成涉及四个费米子纠缠的库珀四重态（CQ）。由于交流约瑟夫森效应，这些 CQ-ABS 的能谱可通过偏置 MT-JJs 调控。此处，我们利用栅极可调的四端石墨烯 JJ 并辅以磁通环，构建了具有可调能谱的 CQs。临界四重态超电流表现出与 4e 电荷相关的磁振荡；从而给出了纠缠 CQ-ABS 间干涉的证据。在有限偏置电压下，我们发现直流四重态超电流呈现非单调的偏置依赖行为，归因于不同 Floquet 能带间的朗道-齐纳跃迁。我们对相干非平衡 CQ-ABS 的实验演示，为基于 MT-JJs 设计人工拓扑材料开辟了路径。
引用
@article{arxiv.2008.03419,
title = {Evidence for 4e charge of Cooper quartets in a biased multi-terminal graphene-based Josephson junction},
author = {Ko-Fan Huang and Yuval Ronen and Régis Mélin and Denis Feinberg and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Philip Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03419},
year = {2022}
}