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Hüttner, Niklas ; Costa, Andreas ; Tosi, Leandro ; Barth, Michael ; Himmler, Wolfgang ; Kozlov, Dmitriy A. ; Golub, Leonid ; Mikhailov, Nikolay N. ; Richter, Klaus ; Weiss, Dieter ; Strunk, Christoph ; Paradiso, Nicola

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

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftarXiv preprint
Datum28 Januar 2026
InstitutionenPhysik > 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)
Gefördert von: Europäische Kommission (EU) (101135240)
Gefördert von: Europäische Kommission (EU) (787515)
Gefördert von: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (521083032)
Gefördert von: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (533767171)
Gefördert von: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (454646522)
Identifikationsnummer
WertTyp
10.48550/arXiv.2601.20410DOI
2601.20410arXiv-ID
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusEingereicht
BegutachtetNein, diese Version wurde noch nicht begutachtet (bei preprints)
An der Universität Regensburg entstandenNein
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-787283
Dokumenten-ID78728

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