Ge-Si纳米线中的硬超导能隙与扩散诱导超导体
介观与纳米尺度物理
2019-12-23 v3 量子物理
摘要
我们在Ge-Si纳米线约瑟夫森晶体管中展示了高达250 mT面内磁场下的硬诱导超导能隙，这是在该体系中创建并探测马约拉纳零模的重要一步。硬诱导能隙要求超导接触与半导体纳米线之间具有高度均匀的隧穿异质界面。这通过于180 °C下退火器件实现，在此期间铝相互扩散并取代了纳米线某段中的锗。在Al旁边，我们发现一种临界温度较低（T_C=0.9 K）、临界场较高（B_C=0.9-1.2 T）的超导体。因此，我们可通过调节温度和磁场选择性地将任一超导体切换到正常态，并观察到即使Al处于正常态时，该附加超导体仍在纳米线的半导体部分诱导出邻近超电流。在另一器件中，Al的扩散使纳米线完全金属化，我们发现了临界温度（T_C=2.9 K）和临界场（B_C=3.4 T）高得多的超导体。纳米线内扩散诱导超导体的微小尺寸，对于需要任意方向高磁场的应用可能具有特殊意义。
引用
@article{arxiv.1907.05510,
title = {Hard superconducting gap and diffusion-induced superconductors in Ge-Si nanowires},
author = {Joost Ridderbos and Matthias Brauns and Jie Shen and Folkert K. de Vries and Ang Li and Sebastian Kölling and Marcel A. Verheijen and Alexander Brinkman and Wilfred G. van der Wiel and Erik P. A. M. Bakkers and Floris A. Zwanenburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05510},
year = {2019}
}