Senkpiel, Jacob und Dambach, Simon und Etzkorn, Markus und Drost, Robert und Padurariu, Ciprian und Kubala, Björn und Belzig, Wolfgang und Yeyati, Alfredo Levy und Cuevas, Juan Carlos und Ankerhold, Joachim und Ast, Christian R. und Kern, Klaus (2020) Single channel Josephson effect in a high transmission atomic contact. Communications Physics, 3 (1), Seite 131. Springer Nature. doi: 10.1038/s42005-020-00397-z. ISSN 2399-3650.
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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1038/s42005-020-00397-z
Kurzfassung
The Josephson effect in scanning tunneling microscopy (STM) is an excellent tool to probe the properties of a superconductor on a local scale. We use atomic manipulation in a low temperature STM to create mesoscopic single channel contacts and study the Josephson effect at arbitrary transmissions. We observe significant deviations from the Ambegaokar-Baratoff formula relating the critical current to the order parameter starting from transmissions of τ > 0.1. Using the full current-phase relation, we model the Josephson effect in the dynamical Coulomb blockade regime, where the charging energy of the junction capacitance cannot be neglected, and find excellent agreement with the experimental data. Projecting the current-phase relation onto the charge transfer operator shows that at high transmission, non-linear behaviour arises and multiple Cooper pair tunneling may occur. Our model includes these deviations, which become non-negligible in Josephson-STM, for example, when scanning across single adatoms.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/141429/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Single channel Josephson effect in a high transmission atomic contact | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 24 Juli 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Communications Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/s42005-020-00397-z | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seite 131 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Springer Nature | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2399-3650 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | scanning tunneling microscopy superconductivity Josephson effect | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R - keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - keine Zuordnung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Quantentechnologien > Theoretische Quantenphysik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Kubala, Björn Heiko | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 18 Mär 2021 14:09 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 18 Mär 2021 14:09 |
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