Karan, Sujoy und Huang, Haonan und Padurariu, Ciprian und Kubala, Björn und Theiler, Andreas und Black-Schaffer, Annica M und Morrás, Gonzalo und Yeyati, Alfredo Levy und Cuevas, Juan Carlos und Ankerhold, Joachim und Kern, Klaus und Ast, Christian R. (2022) Superconducting quantum interference at the atomic scale. Nature Physics, 18, Seiten 893-898. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41567-022-01644-6. ISSN 1745-2473.
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Offizielle URL: https://www.nature.com/articles/s41567-022-01644-6
Kurzfassung
A single spin in a Josephson junction can reverse the flow of the supercurrent by changing the sign of the superconducting phase difference across it. At mesoscopic length scales, these Pi-junctions are employed in various applications, such as finding the pairing symmetry of the underlying superconductor, as well as quantum computing. At the atomic scale, the counterpart of a single spin in a superconducting tunnel junction is known as a Yu–Shiba-Rusinov state. Observation of the supercurrent reversal in that setting has so far remained elusive. Here we demonstrate such a 0 to Pi transition of a Josephson junction through a Yu–Shiba–Rusinov state as we continuously change the impurity–superconductor coupling. We detect the sign change in the critical current by exploiting a second transport channel as reference in analogy to a superconducting quantum interference device, which provides our scanning tunnelling microscope with the required phase sensitivity. The measured change in the Josephson current is a signature of the quantum phase transition and allows its characterization with high resolution.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/187868/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Superconducting quantum interference at the atomic scale | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 4 Juli 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Nature Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/s41567-022-01644-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 893-898 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Nature Publishing Group | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1745-2473 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | superconducting Scanning tunneling microscopy quantum phase transition magnetic impurities | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Quantencomputing-Hardwarekonzepte | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Quantentechnologien > Theoretische Quantenphysik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Kubala, Björn Heiko | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 17 Aug 2022 22:05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 17 Aug 2022 22:05 |
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