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Giant anomalous Josephson effect as a probe of spin texture in topological insulators
Hüttner, Niklas, Costa, Andreas
, Tosi, Leandro, Barth, Michael
, Himmler, Wolfgang
, Kozlov, Dmitriy A., Golub, Leonid
, Mikhailov, Nikolay N., Richter, Klaus
, Weiss, Dieter
, Strunk, Christoph
und Paradiso, Nicola
(2026)
Giant anomalous Josephson effect as a probe of spin texture in topological insulators.
arXiv preprint.
(Eingereicht)
Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 24 Feb 2026 12:53
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.78728
Zusammenfassung
Surface states of topological insulators feature chiral spin-momentum locking. When such states are used as weak link between two superconductors, their spin texture gives rise to the anomalous Josephson effect, i.e., to a φ₀ shift in the current phase relation. In this work, we explore the anomalous Josephson effect in junctions where the weak link is a HgTe nanowire. We observe a giant ...
Surface states of topological insulators feature chiral spin-momentum locking. When such states are used as weak link between two superconductors, their spin texture gives rise to the anomalous Josephson effect, i.e., to a φ₀ shift in the current phase relation. In this work, we explore the anomalous Josephson effect in junctions where the weak link is a HgTe nanowire. We observe a giant anomalous φ₀-shift of the current-phase relation, which we attribute to the fact that HgTe surface states feature a single Fermi contour. Moreover, by varying the orientation of the in-plane magnetic field, we obtain information about the spin texture in momentum space. In particular, we found that the spin is not exactly perpendicular to the momentum, but shows a significant deviation of 19 degrees. Our results establish the anomalous Josephson effect as a sensitive tool to probe the spin texture of chiral 2D systems.
Beteiligte Einrichtungen
Details
| Dokumentenart | Artikel | ||||||
| Titel eines Journals oder einer Zeitschrift | arXiv preprint | ||||||
| Datum | 28 Januar 2026 | ||||||
| Institutionen | Physik > Institut für Theoretische Physik > Lehrstuhl Professor Richter > Arbeitsgruppe Jaroslav Fabian Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Professor Ganichev > Arbeitsgruppe Sergey Ganichev Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Christoph Strunk | ||||||
| Projekte |
Gefördert von:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
(314695032)
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(101135240)
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(454646522)
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| Identifikationsnummer |
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| Dewey-Dezimal-Klassifikation | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik | ||||||
| Status | Eingereicht | ||||||
| Begutachtet | Nein, diese Version wurde noch nicht begutachtet (bei preprints) | ||||||
| An der Universität Regensburg entstanden | Nein | ||||||
| URN der UB Regensburg | urn:nbn:de:bvb:355-epub-787283 | ||||||
| Dokumenten-ID | 78728 |
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