Superconducting insulators and localization of Cooper pairs
Publiceringsår
2021
Upphovspersoner
Arutyunov, Konstantin Yu; Lehtinen, Janne S.; Radkevich, Alexey; Semenov, Andrew G.; Zaikin, Andrei D.
Abstrakt
<p>Rapid miniaturization of electronic devices and circuits demands profound understanding of fluctuation phenomena at the nanoscale. Superconducting nanowires – serving as important building blocks for such devices – may seriously suffer from fluctuations which tend to destroy long-range order and suppress superconductivity. In particular, quantum phase slips (QPS) proliferating at low temperatures may turn a quasi-one-dimensional superconductor into a resistor or an insulator. Here, we introduce a physical concept of QPS-controlled localization of Cooper pairs that may occur even in uniform nanowires without any dielectric barriers being a fundamental manifestation of the flux-charge duality in superconductors. We demonstrate – both experimentally and theoretically – that deep in the “insulating” state such nanowires actually exhibit non-trivial superposition of superconductivity and weak Coulomb blockade of Cooper pairs generated by quantum tunneling of magnetic fluxons across the wire.</p>
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Journal/Serie
Volym
4
Nummer
1
Artikelnummer
146
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
1
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Helt öppen publikationskanal
Licens för förläggarens version
CC BY
Parallellsparad
Nej
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Fysik
Nyckelord
[object Object],[object Object]
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1038/s42005-021-00648-7
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja