平面Josephson 接头关键电流大小与非惫性的几何依赖性
介观与纳米尺度物理
2025-12-11 v1 材料科学
摘要
处于磁场中的平面Josephson接头显示出超导二极管效应，其关键电流大小取决于传输电流的极性。已提出多种该效应的机制。我们研究具有半导体弱链的对称、T形平面Josephson接头，施加垂直于传输电流偏置的平面磁场。特别是，我们变化了超导接触的纵向宽度（即与电流平行）以及电容器的电压。我们观察到关键电流和二极管效率随接触宽度的增加而增加，并将关键电流行为与通过接头传递超导电流的Andreev 结合态诱导相干长度相关联。我们进一步观察到，对于二极管效率最大化的场，随着接触宽度的倒数呈线性趋势，这在接触宽度大于相干长度时会饱和。关键电流最大化的较小场还显示出强烈的栅电压依赖性。我们将这些观察解释为包括自旋轨道耦合和轨道效应等多种潜在机制的背景。
关键词
引用
@article{arxiv.2502.12400,
title = {Geometric dependence of critical current magnitude and nonreciprocity in planar Josephson junctions},
author = {William F. Schiela and Melissa Mikalsen and William M. Strickland and Javad Shabani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12400},
year = {2025}
}