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外延 Al-InAs 约瑟夫森结中超导二极管效应的符号反转

介观与纳米尺度物理 2024-04-09 v3 超导电性

摘要

近来研究超导二极管效应(SDE)的兴趣激增,部分原因在于其可能揭示材料系统的内禀性质。有限磁场下 SDE 的符号改变此前被归因于不同机制。在此,我们在具有强 Rashba 自旋轨道耦合(SOC)的外延 Al-InAs 约瑟夫森结中观察到 SDE。我们表明该效应强烈依赖于面内磁场的取向。在强磁场存在下,我们观察到 SDE 的符号改变。超电流的模拟与测量表明,取决于超导宽度 WSW_\text{S},该符号改变未必与 0--π\pi 或拓扑转变相关。我们发现,具有窄 WSW_\text{S} 的结中最强的符号改变与磁场反演下 SOC 诱导的临界电流不对称性一致,而在较宽 WSW_\text{S} 中,符号反转可能与 0--π\pi 转变及拓扑超导有关。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.01902,
  title  = {Superconducting Diode Effect Sign Change in Epitaxial Al-InAs Josepshon Junctions},
  author = {Neda Lotfizadeh and William F. Schiela and Barış Pekerten and Peng Yu and Bassel Heiba Elfeky and William Strickland and Alex Matos-Abiague and Javad Shabani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.01902},
  year   = {2024}
}