Twisted cuprate van der Waals heterostructures with controlled Josephson coupling

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Mickey Martini - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Yejin Lee - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Tommaso Confalone - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Sanaz Shokri - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Christian N. Saggau - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Daniel Wolf - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Genda Gu - , Brookhaven National Laboratory (Autor:in)
  • Kenji Watanabe - , National Institute for Materials Science Tsukuba (Autor:in)
  • Takashi Taniguchi - , National Institute for Materials Science Tsukuba (Autor:in)
  • Domenico Montemurro - , Università degli Studi di Napoli Federico II (Autor:in)
  • Valerii M. Vinokur - , Terra Quantum AG, City University of New York (Autor:in)
  • Kornelius Nielsch - , Institut für Angewandte Physik (IAP), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Nicola Poccia - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

Twisted van der Waals (vdW) heterostructures offer a unique platform for engineering the efficient Josephson coupling between cuprate thin crystals harboring the nodal superconducting order parameter. Preparing the vdW heterostructures-based Josephson junction comprising stacked cuprates requires maintaining an ordered interface with preserved surface superconductivity. Here, we report the preparation of the Josephson junction out of the stacked Bi2Sr2CaCu2O8+d crystals using the cryogenic dry transfer technique and encapsulating the junction with an insulating layer, that protects the interface during the electrical contacts evaporation at the 1 × 10−6 mbar base pressure. We find that the Josephson critical current Ic has a maximum at low twist angles, comparable to that of the bulk intrinsic Josephson junctions, and is reduced by two orders of magnitude at twist angles close to 45°. The reduction of Ic occurs due to a mismatch between superconducting d-wave order parameters, which suppresses the direct Cooper pair tunneling.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)106-112
Seitenumfang7
FachzeitschriftMaterials today
Jahrgang67
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 Juli 2023
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

Schlagwörter

  • 2D materials, Josephson junctions, Twisted high temperature superconductors, Van der Waals heterostructures