Gate-defined Josephson junctions in magic-angle twisted bilayer graphene
F. K. de Bries, E. Portoles, G. Zheng, et al,
摘要
由于载流子密度较大，二维超导性的原位静电控制通常受到限制，因此栅极定义的约瑟夫森结非常罕见。魔角扭转双层石墨烯 (MATBG) 近年来已成为一种多功能平台，它将金属相、超导相、磁性相和绝缘相结合于单晶中。尽管 MATBG 似乎是栅极可调超导的理想二维平台，但由于需要明确定义的栅极区域，实际应用的进展受到了阻碍。本文中，我们使用多层栅极技术，基于 MATBG 可调区域中的两个不同相创建了一种器件。我们以静电方式定义约瑟夫森结的超导和绝缘区域，并观察了可调的直流和交流约瑟夫森效应。在单一材料内调节超导状态的能力规避了多材料纳米结构中常见的界面和制造难题。这项工作是迈向在单晶纳米结构中连接门控关联态器件的第一步。我们展望其在超导电子学和量子信息技术中的应用。