論文の概要: High-field Josephson effect enabled by a moiré Hofstadter spectrum

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.11721v1
• Date: Mon, 13 Jul 2026 15:47:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-14 17:47:21.540962
• Title: High-field Josephson effect enabled by a moiré Hofstadter spectrum
• Title（参考訳）: モアレホフシュタッタースペクトルによって実現されるハイフィールドジョセフソン効果
• Abstract要約: 磁場は位相コヒーレントジョセフソン輸送を抑制し、超伝導干渉計を比較的低い磁場に制限する。 モアレ工学的なグラフェン・ジョセフソン接合がこの制約を克服できることを示す。 以上の結果から,Hofstadterミニバンドはパラメータ領域の奥深くで位相コヒーレント超伝導を安定化できることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Magnetic fields generally suppress phase-coherent Josephson transport, limiting superconducting interferometry to relatively low fields. Here we show that moiré-engineered graphene Josephson junctions can overcome this constraint. Using ballistic graphene/hBN junctions, we establish phase-coherent Andreev transport through Fabry-Pérot oscillations and Fraunhofer interference that persist across both the primary Dirac cone and reconstructed moiré minibands. We then demonstrate phase-coherent Josephson interference up to 6 T in the fractal Hofstadter-butterfly regime, well beyond the range expected for conventional ballistic graphene junctions. Comparison with Hofstadter-spectrum calculations reveals that superconductivity survives where the moiré potential transforms Landau levels with quenched group velocity into dispersive magnetic Bloch bands with finite quasiparticle group velocity, enabling extended electron-hole Andreev trajectories across the junction. Our results show that Hofstadter minibands can stabilize phase-coherent superconductivity deep into the parameter domain conventionally associated with the quantum Hall regime, establishing a new platform for high-field superconducting interferometry.
• Abstract（参考訳）: 磁場は一般的に位相コヒーレントなジョセフソン輸送を抑制し、超伝導干渉計を比較的低い磁場に制限する。 ここでは、モアレ工学的なグラフェン・ジョセフソン接合がこの制約を克服できることを示す。 球状グラフェン/hBN接合を用いて、ファブリー・ペロー振動とフラウンホーファー干渉による位相コヒーレントAndreev輸送を確立し、ディラック錐体と再構成モアレミニバンドの両方にわたって持続する。 次に, フラクタルホフスタッター・バタフライ系において, 6Tまでの位相コヒーレントジョセフソン干渉を示す。 Hofstadter-spectrum 計算と比較すると、超伝導は、モアレポテンシャルがランダウの準粒子群速度を有限な準粒子群速度で分散する磁気ブロッホバンドに変化し、ジャンクションを横断する電子ホールアンドリーフ軌道が拡張できることが示されている。 以上の結果から,Hofstadterミニバンドは,従来は量子ホール状態に関連付けられていたパラメータ領域の奥深くで位相コヒーレント超伝導を安定化し,高磁場超伝導干渉法のための新しいプラットフォームを構築することが可能であることが示唆された。

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