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Long-range Josephson effect controlled by temperature gradient and circuit topology

Kalenkov, Mikhail S.; Zaikin, Andrei D. 1
1 Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We demonstrate that the supercurrent can be strongly enhanced in cross-like superconducting hybrid nanostructures (X-junctions) exposed to a temperature gradient. At temperatures T exceeding the Thouless energy of our X-junction, the Josephson current decays algebraically with increasing T and can be further enhanced by a proper choice of the circuit topology. At large values of the temperature gradient, the non-equilibrium contribution to the supercurrent may become as large as the equilibrium one at low T. We also predict a variety of transitions between 0- and π-junction states controlled by the temperature gradient as well as by the system geometry. Our predictions can be directly verified in modern experiments.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2021
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1951-6355, 1951-6401
KITopen-ID: 1000132627
HGF-Programm 47.12.01 (POF IV, LK 01) Advanced Solid-State Qubits and Qubit Systems
Erschienen in European Physical Journal: Special Topics
Verlag Springer-Verlag
Band 230
Heft 4
Seiten 813-820
Vorab online veröffentlicht am 21.04.2021
Nachgewiesen in Scopus
Web of Science
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Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000132627
Veröffentlicht am 28.09.2021
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1140/epjs/s11734-021-00065-5
Scopus
Zitationen: 2
Web of Science
Zitationen: 2
Dimensions
Zitationen: 2
Seitenaufrufe: 95
seit 13.05.2021
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seit 03.10.2021
Cover der Publikation
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