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InAs纳米线约瑟夫森结中磁驱动的巨大超电流增强

介观与纳米尺度物理 2017-04-13 v1 超导电性

摘要

约瑟夫森效应是一种基本的量子现象,表现为两个超导(S)电极之间的弱连接中出现无耗散超电流。尽管导致约瑟夫森效应的机制相当普遍,即S电极与弱连接界面处的安德烈夫反射,但结的精确物理细节和拓扑结构会极大地改变超电流的性质。具体而言,当结的拓扑允许马约拉纳束缚态出现时,预期会发生临界超电流 ICI_C 的强烈增强。本文报道了由InAs纳米线和Ti/Al超导引线构成的介观约瑟夫森结中的电荷输运测量。我们的主要观测是施加于衬底垂直方向的外磁场所引起的临界超电流的巨大增强。这种显著且反常的超电流增强不能归因于约瑟夫森结中任何已知的常规现象,例如类夫琅禾费衍射或 π\pi 态行为。我们还研究了一个与磁聚焦引起的非均匀塞曼场相关的非传统模型,并指出它无法解释观测到的行为。最后,我们在拓扑超导的背景下考量这些结果,并表明观测到的 ICI_C 增强与结的磁场诱导拓扑转变相容。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.02955,
  title  = {Magnetically-driven colossal supercurrent enhancement in InAs nanowire Josephson junctions},
  author = {J. Paajaste and E. Strambini and M. Amado and S. Roddaro and P. San-Jose and R. Aguado and F. S. Bergeret and D. Ercolani and L. Sorba and F. Giazotto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.02955},
  year   = {2017}
}

备注

9 pages, 4 color figures