Imaging Josephson vortices on curved junctions

曲がった接合におけるJosephson磁束イメージング

藤澤 唯太*; Krishnadas, A*; Nakamura, Tomonori*; Hsu, C.-H.*; Smith, B. R. M.*; Pardo-Almanza, M*; Hiyane, Hoshu*; 永井 佑紀   ; 町田 理*; 岡田 佳憲*

Fujisawa, Yuita*; Krishnadas, A*; Nakamura, Tomonori*; Hsu, C.-H.*; Smith, B. R. M.*; Pardo-Almanza, M*; Hiyane, Hoshu*; Nagai, Yuki; Machida, Tadashi*; Okada, Yoshinori*

エキゾチックな超伝導体の超伝導磁束の振る舞いを明らかにすることは、今後のデバイス開発にとって重要である。超伝導体LiTiO(111)の薄膜を作製し、磁場中での電子状態を走査型トンネル顕微鏡によって観測した。その際、接合部分の曲率に応じて超伝導磁束の状態が大きく変化することがわかった。そして、その変化は理論計算によっても確かめられた。この結果は、Josephson磁束を実験的な構造変化によってコントロールできる可能性を示唆しており、今後の新たなデバイス開発において重要な結果となるだろう。

Understanding the nature of vortices in type-II superconductors has been vital for deepening the physics of exotic superconductors and applying superconducting materials to future electronic devices. A recent study has shown that the LiTiO(111) thin film offers a unique experimental platform to unveil the nature of the vortex along the curved Josephson junction. This study successfully visualized individual Josephson vortices along the curved Josephson junctions using in-situ spectroscopic scanning tunneling microscopy on LiTiO (111) epitaxial thin films. Notably, the local curvature of the Josephson junction was discovered to control the position of Josephson vortices. Furthermore, the numerical simulation reproduces the critical role of the curvature of the Josephson junction. This study provides guidelines to control Josephson vortices through geometrical ways, such as mechanical controlling of superconducting materials and their devices.