Coherent current transport in wide ballistic Josephson junctions

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 70, Issue 21, 2004, Pages 1-4

  Samuelsson, P ^a   Ingerman, A ^b,f   Johansson, G ^c   Bezuglyi, E V ^d   Shumeiko, V S ^b   Wendin, G ^b   Kursten R ^e   Richter, A ^e   Matsuyama, T ^e   Merkt, U ^e  

^a UNIVERSITY OF GENEVA   (Switzerland)

^b CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Sweden)

^c UNIVERSITY OF KARLSRUHE   (Germany)

^d B Vertan Inst Low Temp Phys Eng   (Ukraine)

^e UNIVERSITY OF HAMBURG   (Germany)

^f UNIVERSITY OF THE WESTERN CAPE   (South Africa)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTICLE; ELECTRIC CURRENT; ELECTRIC POTENTIAL; ELECTRON TRANSPORT; GAS ANALYSIS; INSULATOR ELEMENT; JOSEPHSON JUNCTION; SUPERCONDUCTOR; THEORETICAL MODEL;

EID: 13744254346     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.70.212505     Document Type: Article

References (38)

1. I. O. Kulik, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 57, 1745 (1969) [Sov. Phys. JETP 30, 944 (1970)].
2. I. O. Kulik, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 57, 1745 (1969) [Sov. Phys. JETP 30, 944 (1970)].
3. H. Takayanagi and T. Kawakami, Phys. Rev. Lett. 54, 2449 (1985); H. Takayanagi, T. Akazaki, and J. Nitta, ibid. 75, 3533 (1995).
4. H. Takayanagi and T. Kawakami, Phys. Rev. Lett. 54, 2449 (1985); H. Takayanagi, T. Akazaki, and J. Nitta, ibid. 75, 3533 (1995).
5. T. Schäpers, Superconductor/Semiconductor Junctions (Springer, Berlin, 2001); A. Chrestin, R. Kürsten, K. Biedermann, T. Matsuyama, and U, Merkt, Superlattices Microstruct. 25, 711 (1999).
6. T. Schäpers, Superconductor/Semiconductor Junctions (Springer, Berlin, 2001); A. Chrestin, R. Kürsten, K. Biedermann, T. Matsuyama, and U, Merkt, Superlattices Microstruct. 25, 711 (1999).
7. T. Akazaki, H. Takayanagi, J. Nitta, and T. Enoki, Appl. Phys. Lett. 68, 418 (1996).
8. A. F. Morpurgo, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, Phys. Rev. Lett. 79, 4010 (1997); G. Bastian, E. O. Göbel, A. B. Zorin, H. Schulze, J. Niemeyer, T. Weimann, M. R. Bennett, and K. E. Singer, ibid. 81, 1686 (1998); K. W. Lehnert, N. Argaman, H.-R. Blank, K. C. Wong, S. J. Allen, E. L. Hu, and H. Kroemer, ibid. 82, 1265 (1999); L. Mur, C. J. P. M. Harmans, J. E. Mooij, J. F. Carlin, A. Rudra, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 54, R2327 (1996); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 55, 8457 (1997); J. P. Heida, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, ibid. 60, 13 135 (1999).
9. A. F. Morpurgo, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, Phys. Rev. Lett. 79, 4010 (1997); G. Bastian, E. O. Göbel, A. B. Zorin, H. Schulze, J. Niemeyer, T. Weimann, M. R. Bennett, and K. E. Singer, ibid. 81, 1686 (1998); K. W. Lehnert, N. Argaman, H.-R. Blank, K. C. Wong, S. J. Allen, E. L. Hu, and H. Kroemer, ibid. 82, 1265 (1999); L. Mur, C. J. P. M. Harmans, J. E. Mooij, J. F. Carlin, A. Rudra, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 54, R2327 (1996); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 55, 8457 (1997); J. P. Heida, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, ibid. 60, 13 135 (1999).
10. A. F. Morpurgo, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, Phys. Rev. Lett. 79, 4010 (1997); G. Bastian, E. O. Göbel, A. B. Zorin, H. Schulze, J. Niemeyer, T. Weimann, M. R. Bennett, and K. E. Singer, ibid. 81, 1686 (1998); K. W. Lehnert, N. Argaman, H.-R. Blank, K. C. Wong, S. J. Allen, E. L. Hu, and H. Kroemer, ibid. 82, 1265 (1999); L. Mur, C. J. P. M. Harmans, J. E. Mooij, J. F. Carlin, A. Rudra, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 54, R2327 (1996); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 55, 8457 (1997); J. P. Heida, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, ibid. 60, 13 135 (1999).
11. A. F. Morpurgo, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, Phys. Rev. Lett. 79, 4010 (1997); G. Bastian, E. O. Göbel, A. B. Zorin, H. Schulze, J. Niemeyer, T. Weimann, M. R. Bennett, and K. E. Singer, ibid. 81, 1686 (1998); K. W. Lehnert, N. Argaman, H.-R. Blank, K. C. Wong, S. J. Allen, E. L. Hu, and H. Kroemer, ibid. 82, 1265 (1999); L. Mur, C. J. P. M. Harmans, J. E. Mooij, J. F. Carlin, A. Rudra, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 54, R2327 (1996); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 55, 8457 (1997); J. P. Heida, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, ibid. 60, 13 135 (1999).
12. A. F. Morpurgo, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, Phys. Rev. Lett. 79, 4010 (1997); G. Bastian, E. O. Göbel, A. B. Zorin, H. Schulze, J. Niemeyer, T. Weimann, M. R. Bennett, and K. E. Singer, ibid. 81, 1686 (1998); K. W. Lehnert, N. Argaman, H.-R. Blank, K. C. Wong, S. J. Allen, E. L. Hu, and H. Kroemer, ibid. 82, 1265 (1999); L. Mur, C. J. P. M. Harmans, J. E. Mooij, J. F. Carlin, A. Rudra, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 54, R2327 (1996); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 55, 8457 (1997); J. P. Heida, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, ibid. 60, 13 135 (1999).
13. A. F. Morpurgo, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, Phys. Rev. Lett. 79, 4010 (1997); G. Bastian, E. O. Göbel, A. B. Zorin, H. Schulze, J. Niemeyer, T. Weimann, M. R. Bennett, and K. E. Singer, ibid. 81, 1686 (1998); K. W. Lehnert, N. Argaman, H.-R. Blank, K. C. Wong, S. J. Allen, E. L. Hu, and H. Kroemer, ibid. 82, 1265 (1999); L. Mur, C. J. P. M. Harmans, J. E. Mooij, J. F. Carlin, A. Rudra, and M. Ilegems, Phys. Rev. B 54, R2327 (1996); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 55, 8457 (1997); J. P. Heida, B. J. van Wees, T. M. Klapwijk, and G. Borghs, ibid. 60, 13 135 (1999).
14. T. Schäpers, A. Kaluza, K. Neurohr, J. Malindretos, G. Crecelius, A. van der Hart, H. Hardtdegen, and H. Lüth, Appl. Phys. Lett. 71, 3575 (1997); A. Richter, M. Koch, T. Matsuyama, and U. Merkt, Supercond. Sci. Technol. 12, 874 (1999).
15. T. Schäpers, A. Kaluza, K. Neurohr, J. Malindretos, G. Crecelius, A. van der Hart, H. Hardtdegen, and H. Lüth, Appl. Phys. Lett. 71, 3575 (1997); A. Richter, M. Koch, T. Matsuyama, and U. Merkt, Supercond. Sci. Technol. 12, 874 (1999).
16. V. Z. Kresin, Phys. Rev. B 34, 7587 (1986); U. Schüssler and R. Kümmel, ibid. 47, 2754 (1993); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 49, 498 (1994).
17. V. Z. Kresin, Phys. Rev. B 34, 7587 (1986); U. Schüssler and R. Kümmel, ibid. 47, 2754 (1993); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 49, 498 (1994).
18. V. Z. Kresin, Phys. Rev. B 34, 7587 (1986); U. Schüssler and R. Kümmel, ibid. 47, 2754 (1993); A. Chrestin, T. Matsuyama, and U. Merkt, ibid. 49, 498 (1994).
19. T. M. Klapwijk, G. E. Blonder, and M. Tinkham, Physica B & C 109-110, 1657 (1982).
20. M. Octavio, M. Tinkham, G. E. Blonder, and T. M. Klapwijk, Phys. Rev. B 27, 6739 (1983).
21. E. N. Bratus', V. S. Shumeiko, and G. Wendin, Phys. Rev. Lett. 74, 2110 (1995); D. Averin and A. Bardas, ibid. 75, 1831 (1995); J. C. Cuevas, A. Martin-Rodero, and A. L. Yeyati, Phys. Rev. B 54, 7366 (1996).
22. E. N. Bratus', V. S. Shumeiko, and G. Wendin, Phys. Rev. Lett. 74, 2110 (1995); D. Averin and A. Bardas, ibid. 75, 1831 (1995); J. C. Cuevas, A. Martin-Rodero, and A. L. Yeyati, Phys. Rev. B 54, 7366 (1996).
23. E. N. Bratus', V. S. Shumeiko, and G. Wendin, Phys. Rev. Lett. 74, 2110 (1995); D. Averin and A. Bardas, ibid. 75, 1831 (1995); J. C. Cuevas, A. Martin-Rodero, and A. L. Yeyati, Phys. Rev. B 54, 7366 (1996).
24. See, e.g., E. Scheer, N. Agrat, J. C. Cuevas, A. Levy Yeyati, B. Ludoph, A. Martín-Rodero, G. R. Bollinger, J. M. van Ruitenbeek, and C. Urbina, Nature (London) 394, 154 (1998); B. Ludoph, N. van der Post, E. N. Bratus', E. V. Bezuglyi, V. S. Shumeiko, G. Wendin, and J. M. van Ruitenbeek, Phys. Rev. B 61, 8561 (2000).
25. See, e.g., E. Scheer, N. Agrat, J. C. Cuevas, A. Levy Yeyati, B. Ludoph, A. Martín-Rodero, G. R. Bollinger, J. M. van Ruitenbeek, and C. Urbina, Nature (London) 394, 154 (1998); B. Ludoph, N. van der Post, E. N. Bratus', E. V. Bezuglyi, V. S. Shumeiko, G. Wendin, and J. M. van Ruitenbeek, Phys. Rev. B 61, 8561 (2000).
26. G. Johansson, E. N. Bratus, V. S. Shumeiko, and G. Wendin, Phys. Rev. B 60, 1382 (1999); Superlattices Microstruct. 25, 906 (1999).
27. G. Johansson, E. N. Bratus, V. S. Shumeiko, and G. Wendin, Phys. Rev. B 60, 1382 (1999); Superlattices Microstruct. 25, 906 (1999).
28. Å Ingerman, G. Johansson, V. S. Shumeiko, and G. Wendin, Phys. Rev. B 64, 144504 (2001).
29. Details of the junction fabrication can be found in A. Chrestin et al. (Ref. 3).
30. U. Gunsenheimer and A. D. Zaikin, Phys. Rev. B 50, 6317 (1994).
31. S. Datta, Ph. Bagwell, and M. P. Anatram, Phys. Low-Dimens. Semicond. Struct. 3, 1 (1996); V. S. Shumeiko, E. N. Bratus, and G. Wendin, J. Low Temp. Phys. 23, 181 (1997).
32. S. Datta, Ph. Bagwell, and M. P. Anatram, Phys. Low-Dimens. Semicond. Struct. 3, 1 (1996); V. S. Shumeiko, E. N. Bratus, and G. Wendin, J. Low Temp. Phys. 23, 181 (1997).
33. C. W. J. Beenakker, Phys. Rev. Lett. 67, 3836 (1991).
34. A. F. Volkov, P. H. C. Magnee, B. J. Van Wees, and T. M. Klapwijk, Physica C 242, 261 (1995).
35. -1 in the 2DEG underneath the superconductor.
36. F.
37. 2 which, in contrast to the extremal points in dI/dV, approach 2Δ/en for L→0 and are essentially independent on R for R < 0.16.
38. U. Zimmermann, S. Abens, D. Dikin, K. Keck, and V. M. Dmitriev, Z. Phys. B: Condens. Matter 97, 59 (1995).