Huang, Haonan and Padurariu, Ciprian and Senkpiel, Jacob and Drost, Robert and Yeyati, Alfredo Levy and Cuevas, Juan Carlos and Kubala, Björn and Ankerhold, Joachim and Kern, Klaus and Ast, Christian R. (2020) Tunnelling dynamics between superconducting bound states at the atomic limit. Nature Physics, 16 (12), pp. 1227-1231. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41567-020-0971-0. ISSN 1745-2473.
|
PDF
- Preprint version (submitted draft)
3MB |
Official URL: http://dx.doi.org/10.1038/s41567-020-0971-0
Abstract
There is a limit to the miniaturization of every process, and for charge transport this is realized by the coupling of two single discrete energy levels at the atomic scale. In superconductors, Yu–Shiba–Rusinov (YSR) states are such levels. Here, we place a magnetic impurity on the tip of a scanning tunnelling microscope (YSR-STM) and use it to demonstrate sequential tunnelling of electrons between parity-protected YSR states on the tip and in the sample. Using this Shiba–Shiba tunnelling technique we probe the YSR lifetime, which we can enhance by reducing the relaxation of the excited YSR state to the intrinsic channel. Our work offers a way to characterize and manipulate coupled superconducting bound states, such as Andreev levels, YSR states or Majorana bound states at the atomic limit.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/141423/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Tunnelling dynamics between superconducting bound states at the atomic limit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Date: | 27 July 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Nature Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1038/s41567-020-0971-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 1227-1231 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Nature Publishing Group | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1745-2473 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Scanning Tunneling microscopy Majorana states magnetic impurities superconductivity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | other | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R - no assignment | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - no assignment | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Quantum Technologies > Theoretical Quantum Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Kubala, Björn Heiko | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 18 Mar 2021 14:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 18 Mar 2021 14:00 |
Repository Staff Only: item control page