焦耳过热毒化拓扑约瑟夫森结中的分数交流约瑟夫森效应
介观与纳米尺度物理
2019-01-16 v3 超导电性
摘要
设计在三维拓扑绝缘体（TI）表面的拓扑约瑟夫森结在连续的常规 Andreev 束缚态中包含 Majorana 束缚态（MBS's）。这些 MBS 的显著特征在于其能量-相位关系的 周期性，这会产生分数交流约瑟夫森效应，并在 辐照下抑制奇数阶 Shapiro 台阶。然而，最近的实验表明，仅有少数或仅第一奇数阶 Shapiro 台阶缺失，这使人们对该解释产生了怀疑。在此，我们表明，定制在宽带隙三维 TI BiSe 上的约瑟夫森结表现出仅作用于第一 Shapiro 台阶的分数交流约瑟夫森效应。利用改进的电阻分流结模型，我们证明高阶奇数阶 Shapiro 台阶的韧性可以由焦耳过热驱动的热毒化来解释。此外，我们发现了 Shapiro 瓣节点之间的残余超流，这为由 MBS 携带的电流提供了直接且新颖的特征。我们的研究结果展示了热效应在拓扑约瑟夫森结中的关键作用，并支持了奇数阶 Shapiro 台阶部分抑制的 Majorana 起源。
引用
@article{arxiv.1803.07674,
title = {Joule overheating poisons the fractional ac Josephson effect in topological Josephson junctions},
author = {K. Le Calvez and L. Veyrat and F. Gay and P. Plaindoux and C. Winkelmann and H. Courtois and B. Sacépé},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.07674},
year = {2019}
}
备注
Revised article and Supplemental material