論文の概要: Josephson Diode Effect in High Mobility InSb Nanoflags

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08772v1
• Date: Mon, 18 Jul 2022 17:26:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 15:40:16.056981
• Title: Josephson Diode Effect in High Mobility InSb Nanoflags
• Title（参考訳）: 高移動度InSbナノフラッグにおけるジョセフソンダイオード効果
• Authors: Bianca Turini, Sedighe Salimian, Matteo Carrega, Andrea Iorio, Elia Strambini, Francesco Giazotto, Valentina Zannier, Lucia Sorba, and Stefan Heun
• Abstract要約: 散逸のない輸送は、単一弾道性InSbナノフラッグジョセフソン接合で観察される。 この結果から,InSbジョセフソンダイオードを超伝導エレクトロニクスの有用な素子として確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report evidence of non-reciprocal dissipation-less transport in single ballistic InSb nanoflag Josephson junctions, owing to a strong spin-orbit coupling. Applying an in-plane magnetic field, we observe an inequality in supercurrent for the two opposite current propagation directions. This demonstrates that these devices can work as Josephson diodes, with dissipation-less current flowing in only one direction. For small fields, the supercurrent asymmetry increases linearly with the external field, then it saturates as the Zeeman energy becomes relevant, before it finally decreases to zero at higher fields. We show that the effect is maximum when the in-plane field is perpendicular to the current vector, which identifies Rashba spin-orbit coupling as the main symmetry-breaking mechanism. While a variation in carrier concentration in these high-quality InSb nanoflags does not significantly influence the diode effect, it is instead strongly suppressed by an increase in temperature. Our experimental findings are consistent with a model for ballistic short junctions and show that the diode effect is intrinsic to this material. Our results establish InSb Josephson diodes as a useful element in superconducting electronics.
• Abstract（参考訳）: InSbナノフラッグジョセフソン接合部において,スピン軌道結合が強いため,非反散逸性輸送の証拠を報告した。 面内磁場を応用し、2つの逆電流伝播方向の超電流の不等式を観測する。 これは、これらのデバイスがジョセフソンダイオードとして機能し、散逸のない電流が1方向にのみ流れることを示す。 小さな磁場では、超電流の非対称性は外部磁場と線形に増大し、ゼーマンエネルギーが関連づけられると飽和し、最終的に高磁場ではゼロになる。 この効果は、Rashbaスピン軌道カップリングを主対称性破れ機構として同定する現在のベクトルに対して平面内場が垂直であるときに最大となる。 これらの高品質insbナノフラッグのキャリア濃度の変動はダイオード効果に大きな影響を与えないが、温度上昇によって強く抑制される。 実験結果は短絡の短絡モデルと一致し,ダイオード効果がこの材料に内在することを示した。 その結果,InSbジョセフソンダイオードを超伝導エレクトロニクスの有用な素子として確立した。

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