Josephson effects in twisted cuprate bilayers
Notice bibliographique
Résumé
Twisted bilayers of high-${T}_{c}$ cuprate superconductors have been argued to form topological phases with spontaneously broken time reversal symmetry $\mathcal{T}$ for certain twist angles. A key outstanding challenge is to identify unambiguous signatures of these topological phases in experiments. With this goal in mind we theoretically investigate a suite of Josephson phenomena between twisted cuprate layers. At intermediate twist angles we find an unusual nonmonotonic temperature dependence of the critical current, which we attribute to the unconventional sign structure of the $d$-wave order parameter. The onset of the $\mathcal{T}$-broken phase near the ${45}^{\ensuremath{\circ}}$ twist is marked by a crossover from the conventional $2\ensuremath{\pi}$-periodic Josephson relation $J(\ensuremath{\varphi})\ensuremath{\simeq}{J}_{c}sin\ensuremath{\varphi}$ to a $\ensuremath{\pi}$-periodic function as the single-pair tunneling becomes dominated by a second-order cotunneling process. Despite this fundamental change, the critical current remains a smooth function of the twist angle $\ensuremath{\theta}$ and temperature $T$ implying that a measurement of ${J}_{c}$ alone will not be a litmus test for the $\mathcal{T}$-broken phase. We show that clear signatures of the $\mathcal{T}$-broken phase appear when ${J}_{c}$ is measured in the presence of an applied magnetic field or radiofrequency drive: The resulting Fraunhofer oscillations acquire additional nodes and fractional Shapiro steps become visible. We discuss these results in light of recent experiments on twisted bilayers of the high-${T}_{c}$ cuprate superconductor ${\mathrm{Bi}}_{2}{\mathrm{Sr}}_{2}\mathrm{Ca}{\mathrm{Cu}}_{2}{\mathrm{O}}_{8+\ensuremath{\delta}}$.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».