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Thieme, Josua ; Himmler, Wolfgang ; Dominguez, Fernando ; Platero, Gloria ; Hüttner, Niklas ; Hartl, Stefan Felix ; Richter, Elisabeth ; Kozlov, Dmitriy A. ; Mikhailov, Nikolai ; Dvoretsky, Sergey Alekseevich ; Weiss, Dieter

Magnetic field-bias current interplay in HgTe-based three-terminal Josephson junctions

Thieme, Josua , Himmler, Wolfgang , Dominguez, Fernando, Platero, Gloria, Hüttner, Niklas , Hartl, Stefan Felix , Richter, Elisabeth , Kozlov, Dmitriy A. , Mikhailov, Nikolai, Dvoretsky, Sergey Alekseevich und Weiss, Dieter (2026) Magnetic field-bias current interplay in HgTe-based three-terminal Josephson junctions. SciPost Physics 21 (1).

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 18 Aug 2026 10:52
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.80415


Zusammenfassung

We investigate HgTe/Nb-based three-terminal Josephson junctions in T-shaped and X-shaped geometries and their critical current contours (CCCs). By decomposing the CCCs into the contributions from individual junctions, we uncover how bias current and magnetic field jointly determine the collective Josephson behavior. A perpendicular magnetic field induces a tunable crossover between SQUID-like and ...

We investigate HgTe/Nb-based three-terminal Josephson junctions in T-shaped and X-shaped geometries and their critical current contours (CCCs). By decomposing the CCCs into the contributions from individual junctions, we uncover how bias current and magnetic field jointly determine the collective Josephson behavior. A perpendicular magnetic field induces a tunable crossover between SQUID-like and Fraunhofer-like interference patterns, controlled by the applied bias. Moreover, magnetic flux produces pronounced deformations of the CCC, enabling symmetry control in the (I1,I2) plane. Remarkably, we identify a regime of strongly enhanced Josephson diode efficiency, reaching values up to η≈0.8 at low bias and magnetic field. The experimental results are quantitatively reproduced by resistively shunted junction (RSJ) simulations, which capture the coupled dynamics of current and flux in these multi-terminal superconducting systems.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftSciPost Physics
Open Access ArtSciPost
Band21
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels1
Datum8 Juli 2026
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Dieter Weiss
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Weiss > Arbeitsgruppe Andreas K. Hüttel
Projekte
Gefördert von: Europäische Kommission (EU) (787515)
Gefördert von: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (314695032)
Identifikationsnummer
WertTyp
10.21468/SciPostPhys.21.1.012DOI
Verwandte URLs
URLURL Typ
https://zenodo.org/records/18184429Zusätzliches Material / Supplementary Material
https://doi.org/10.5281/zenodo.18184428Zusätzliches Material / Supplementary Material
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-804157
Dokumenten-ID80415

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