Локальная термометрия чешуйки NbSe2 путем измерения дельта-T шума

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Мы измеряем транспорт и шум в образце, представляющем собой тонкую чешуйку NbSe2, уложенную на предварительно реализованные золотые электроды и покрытую тонкой чешуйкой hBN. В дробовом шуме туннельного перехода NbSe2/Au мы идентифицируем режим андеевского отражения, демонстрируя эффективное удвоение заряда. Создавая градиент температуры на туннельном переходе и измеряя его дельта-T шум в нормальном состоянии, мы извлекаем длину электрон-фононного рассеяния в NbSe2 и ее зависимость от температуры. Результаты измерений дельта-T шума в отсутствие магнитного поля, когда чешуйка находится в сверхпроводящем состоянии, качественно согласуются с ожиданиями. Предложенный подход является перспективным для изучения неравновесных конфигураций в сверхпроводниках.

Об авторах

М. Г Прокудина

Институт физики твердого тела имени Ю. А. Осипьяна РАН

Черноголовка, Россия

А. Ф Шевчун

Институт физики твердого тела имени Ю. А. Осипьяна РАН

Черноголовка, Россия

В. С Храпай

Институт физики твердого тела имени Ю. А. Осипьяна РАН

Черноголовка, Россия

Е. С Тихонов

Институт физики твердого тела имени Ю. А. Осипьяна РАН

Email: tikhonov@issp.ac.ru
Черноголовка, Россия

Список литературы

  1. F. Giazotto, T.T. Heikkil¨a, A. Luukanen, A.M. Savin, and J. P. Pekola, Rev. Mod. Phys. 78, 217 (2006).
  2. G. N. Gol'tsman, O. Okunev, G. Chulkova, A. Lipatov, A. Semenov, K. Smirnov, B. Voronov, A. Dzardanov, C. Williams, and R. Sobolewski, Appl. Phys. Lett. 79, 705 (2001).
  3. E. D.Walsh, W. Jung, G.-H. Lee, D. K. Efetov, B.-I. Wu, K.-F. Huang, T. A. Ohki, T. Taniguchi, K. Watanabe, P. Kim, D. Englund, and K. C. Fong, Science 372, 409 (2021).
  4. L. Grünhaupt, N. Maleeva, S. T. Skacel, M. Calvo, F. Levy-Bertrand, A. V. Ustinov, H. Rotzinger, A. Monfardini, G. Catelani, and I. M. Pop, Phys. Rev. Lett. 121, 117001 (2018).
  5. K. Serniak, M. Hays, G. De Lange, S. Diamond, S. Shankar, L. D. Burkhart, L. Frunzio, M. Houzet, and M. H. Devoret, Phys. Rev. Lett. 121, 157701 (2018).
  6. L. L.D. Alegria, C.G. L. Bøttcher, A.K. Saydjari, A.T. Pierce, S.H. Lee, S.P. Harvey, U. Vool, and A. Yacoby, Nat. Nanotechnol. 16, 404 (2021).
  7. S. B. Kaplan, J. R. Kirtley, and D. N. Langenberg, Phys. Rev. Lett. 39, 291 (1977).
  8. T. Jalabert, E. F. C. Driessen, F. Gustavo, J. L. Thomassin, F. Levy-Bertrand, and C. Chapelier, Nature Phys. 19, 956 (2023).
  9. T. Gramespacher and M. B¨uttiker, Phys. Rev. B 60, 2375 (1999).
  10. E. S. Tikhonov, D. V. Shovkun, D. Ercolani, F. Rossella, M. Rocci, L. Sorba, S. Roddaro, and V. S. Khrapai, Sci. Rep. 6, 30621 (2016).
  11. E. S. Tikhonov, A. O. Denisov, S. U. Piatrusha, I. N. Khrapach, J. P. Pekola, B. Karimi, R. N. Jabdaraghi, and V. S. Khrapai, Phys. Rev. B 102, 085417 (2020).
  12. H. Pothier, S. Gu´eeron, N.O. Birge, D. Esteve, and M.H. Devoret, Phys. Rev. Lett. 79, 3490 (1997).
  13. D. Qiu, C. Gong, S. Wang, M. Zhang, C. Yang, X. Wang, and J. Xiong, Adv. Mater. 33, 2006124 (2021).
  14. K. Shein, E. Zharkova, M. Kashchenko, A. Kolbatova, A. Lyubchak, L. Elesin, E. Nguyen, A. Semenov, I. Charaev, A. Schilling, G. Goltsman, K. S. Novoselov, I. Gayduchenko, and D. A. Bandurin, Nano Lett. 24, 2282 (2024).
  15. E. Khestanova, J. Birkbeck, M. Zhu, Y. Cao, G. L. Yu, D. Ghazaryan, J. Yin, H. Berger, L. Forro, T. Taniguchi, K. Watanabe, R. V. Gorbachev, A. Mishchenko, A. K. Geim, and I. V. Grigorieva, Nano Lett. 18, 2623 (2018).
  16. N. Hoshi, D. Inoue, H. Sonoda, D. Yabe, H. Tomori, and A. Kanda, J. Phys. Conf. Ser. 1293, 012016 (2019).
  17. G. E. Blonder, M. Tinkham, and T. M. Klapwijk, Phys. Rev. B 25, 4515 (1982).
  18. Ya.M. Blanter and M. B¨uttiker, Phys. Rep. 336, 1 (2000).
  19. K. Nagaev, Phys. Lett. A 169, 103 (1992).
  20. C. W. J. Beenakker, Rev. Mod. Phys. 69, 731 (1997).
  21. X. Jehl, M. Sanquer, R. Calemczuk, and D. Mailly, Nature 405, 50 (2000).
  22. A. A. Kozhevnikov, R. J. Schoelkopf, and D. E. Prober, Phys. Rev. Lett. 84, 3398 (2000).
  23. A. Das, Y. Ronen, M. Heiblum, D. Mahalu, A. V. Kretinin, and H. Shtrikman, Nat. Commun. 3, 1165 (2012).
  24. Y. Ronen, Y. Cohen, J.-H. Kang, A. Haim, M.-T. Rieder, M. Heiblum, D. Mahalu, and H. Shtrikman, Proceedings of the National Academy of Sciences 113, 1743 (2016).
  25. A. Denisov, A. Bubis, S. Piatrusha, N. Titova, A. Nasibulin, J. Becker, J. Treu, D. Rubstorfer, G. Kohlmuller, E. Tikhonov, and V. Khrapai, Nanomaterials 12, 1461 (2022).
  26. N. Paradiso, A.-T. Nguyen, K. Enzo Kloss, and C. Strunk, 2D Materials 6, 025039 (2019).
  27. R. Moriya, N. Yabuki, and T. Machida, Phys. Rev. B 101, 054503 (2020).
  28. E. V. Shpagina, E. S. Tikhonov, D. Rubstorfer, G. Kohlmuller, and V. S. Khrapai, Phys. Rev. B 109, L140501 (2024).
  29. A. Anthore, H. Pothier, and D. Esteve, Phys. Rev. Lett. 90, 127001 (2003).
  30. H. Le Sueur, P. Joyez, H. Pothier, C. Urbina, and D. Esteve, Phys. Rev. Lett. 100, 197002 (2008).
  31. N. Vercruyssen, T. G. A. Verhagen, M. G. Flokstra, J. P. Pekola, and T. M. Klapwijk, Phys. Rev. B 85, 224503 (2012).
  32. G.C. M´enard, S. Guissart, C. Brun, S. Pons, V. S. Stolyarov, F. Debontridder, M.V. Leclerc, E. Janod, L. Cario, D. Roditchev, P. Simon, and T. Cren, Nature Phys. 11, 1013 (2015).
  33. T. Dvir, F. Massee, L. Attias, M. Khodas, M. Aprili, C. H. L. Quay, and H. Steinberg, Nat. Commun. 9, 598 (2018).
  34. M. L. Roukes, M. R. Freeman, R. S. Germain, R. C. Richardson, and M. B. Ketchen, Phys. Rev. Lett. 55, 422 (1985).
  35. A. H. Steinbach, J. M. Martinis, and M. H. Devoret, Phys. Rev. Lett. 76, 3806 (1996).
  36. B. Huard, H. Pothier, D. Esteve, and K. E. Nagaev, Phys. Rev. B 76, 165426 (2007).
  37. A. C. Betz, S. H. Jhang, E. Pallecchi, R. Ferreira, G. Feve, J.-M. Berroir, and B. Placais, Nature Phys. 9, 109 (2013).
  38. B. A. Polyak, V. S. Khrapai, and E. S. Tikhonov, JETP Lett. 119, 610 (2024).
  39. O. S. Lumbroso, L. Simine, A. Nitzan, D. Segal, and O. Tal, Nature 562, 240 (2018).
  40. T. Ota, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa, J. Phys. Condens. Matter 29, 225302 (2017).
  41. E. M. Baeva, N. A. Titova, A. I. Kardakova, S. U. Piatrusha, and V. S. Khrapai, JETP Lett. 111, 104 (2020).
  42. E. M. Baeva, N. A. Titova, L. Veyrat, B. Sac´ep´e, A. V. Semenov, G. N. Goltsman, A. I. Kardakova, and Vadim. S. Khrapai, Phys. Rev. Appl. 15, 054014 (2021).
  43. A. O. Denisov, E. S. Tikhonov, S. U. Piatrusha, I. N. Khrapach, F. Rossella, M. Rocci, L. Sorba, S. Roddaro, and V. S. Khrapai, Nanotechnology 31, 324004 (2020).
  44. M. Henny, S. Oberholzer, C. Strunk, and C. Sch¨onenberger, Phys. Rev. B 59, 2871 (1999).
  45. S. S. Kubakaddi, Phys. Rev. B 79, 075417 (2009).
  46. A. M. R. Baker, J. A. Alexander-Webber, T. Altebaeumer, and R. J. Nicholas, Phys. Rev. B 85, 115403 (2012).
  47. A. C. Betz, F. Vialla, D. Brunel, C. Voisin, M. Picher, A. Cavanna, A. Madouri, G. Feve, J.-M. Berroir, B. Placais, and E. Pallecchi, Phys. Rev. Lett. 109, 056805 (2012).
  48. K. C. Fong and K. C. SchwabPhys. Rev. X 2, 031006 (2012).
  49. E. Pinsolle, A. Rousseau, C. Lupien, and B. Reulet, Phys. Rev. Lett. 116, 236601 (2016).
  50. M. Y. Reizer and A. Sergeyev, ZhETF 90, 1056 (1986).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Supplementary Material to the article “Local thermometry of NbSe2 flake with delta-T noise measurements”
Скачать (2MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).