論文の概要: Microwave spectroscopy of interacting Andreev spins

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11198v1
• Date: Tue, 23 Aug 2022 21:27:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 02:18:38.357393
• Title: Microwave spectroscopy of interacting Andreev spins
• Title（参考訳）: 相互作用するアンドレフスピンのマイクロ波分光
• Authors: J. J. Wesdorp, F. J. Matute-Ca\v{n}adas, A. Vaartjes, L. Gr\"unhaupt, T. Laeven, S. Roelofs, L. J. Splitthoff, M. Pita-Vidal, A. Bargerbos, D. J. van Woerkom, P. Krogstrup, L. P. Kouwenhoven, C. K. Andersen, A. Levy Yeyati, B. van Heck, G. de Lange
• Abstract要約: アンドリーフ境界状態(Andreev bound state)は、スピンフル準粒子で占有できる超伝導体間の弱い結合に局在したフェルミオン状態である。 ここでは、最大1Tまでの外部磁場における磁束可変超伝導回路を用いて、最大250mTまでのスピン偏極アンドレエフ状態の分光を行う。 2つの準粒子の1重項状態と3重項状態は、磁場中での分散を通じて異なるアンドレフ状態を占める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Andreev bound states are fermionic states localized in weak links between superconductors which can be occupied with spinful quasiparticles. Microwave experiments using superconducting circuits with InAs/Al nanowire Josephson junctions have recently enabled probing and coherent manipulation of Andreev states but have remained limited to zero or small fields. Here we use a flux-tunable superconducting circuit in external magnetic fields up to 1T to perform spectroscopy of spin-polarized Andreev states up to ~250 mT, beyond which the spectrum becomes gapless. We identify singlet and triplet states of two quasiparticles occupying different Andreev states through their dispersion in magnetic field. These states are split by exchange interaction and couple via spin-orbit coupling, analogously to two-electron states in quantum dots. We also show that the magnetic field allows to drive a direct spin-flip transition of a single quasiparticle trapped in the junction. Finally, we measure a gate- and field-dependent anomalous phase shift of the Andreev spectrum, of magnitude up to approximately $0.7\pi$. Our observations demonstrate new ways to manipulate Andreev states in a magnetic field and reveal spin-polarized triplet states that carry supercurrent.
• Abstract（参考訳）: アンドリーフ境界状態は、スピンフル準粒子で占有できる超伝導体間の弱い結合に局在したフェルミオン状態である。 inas/alナノワイヤジョセフソン接合を用いた超伝導回路を用いたマイクロ波実験により、アンドレフ状態の検出とコヒーレントな操作が可能となった。 ここでは、最大1Tまでの外部磁場における磁束可変超伝導回路を用いて、スピン偏極Andreev状態の分光を最大250mTまで行う。 2つの準粒子の単一状態と三重項状態は、磁場中での分散を通じて異なるアンドレフ状態を占める。 これらの状態は交換相互作用によって分割され、スピン軌道結合を介して結合される。 また、磁場は接合に閉じ込められた1つの準粒子の直接スピン-フリップ遷移を駆動できることを示す。 最後に、andreevスペクトルのゲートアンドフィールド依存異常位相シフトを約0.7\pi$まで測定する。 我々の観測は、磁場中でアンドレフ状態を操作する新しい方法を示し、超電流を持つスピン偏極三重項状態を明らかにする。

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