Recent development in the fabrication of hybrid nanostructures allows for the creation of quantum interferometers that combine semiconductor and superconductor materials. We show that in those nanostructures, the joint phenomena of the Aharonov-Bohm effect and Andreev reflections can be used to determine the length on which the electron is retro-reflected as a hole. We propose to exploit this feature for probing the quasiparticle coherence length in semiconductor-superconductor hybrids by a magnetoconductance measurement.

1.
J. D.
Sau
,
R. M.
Lutchyn
,
S.
Tewari
, and
S.
Das Sarma
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
040502
(
2010
).
2.
Y.
Oreg
,
G.
Refael
, and
F.
von Oppen
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
177002
(
2010
).
3.
E.
Majorana
and
L.
Maiani
,
Ettore Majorana Scientific Papers
(
Springer
,
Berlin, Heidelberg
,
2006
), pp.
201
233
.
4.
R. M.
Lutchyn
,
E. P. A. M.
Bakkers
,
L. P.
Kouwenhoven
,
P.
Krogstrup
,
C. M.
Marcus
, and
Y.
Oreg
,
Nat. Rev. Mater.
3
,
52
(
2018
).
5.
W.
Chang
,
S. M.
Albrecht
,
T. S.
Jespersen
,
F.
Kuemmeth
,
P.
Krogstrup
,
J.
Nygård
, and
C. M.
Marcus
,
Nat. Nanotechnol.
10
,
232
(
2015
).
6.
P.
Krogstrup
,
N. L. B.
Ziino
,
W.
Chang
,
S. M.
Albrecht
,
M. H.
Madsen
,
E.
Johnson
,
J.
Nygård
,
C. M.
Marcus
, and
T. S.
Jespersen
,
Nat. Mater.
14
,
400
(
2015
).
7.
Ö.
Gül
,
H.
Zhang
,
F. K.
de Vries
,
J.
van Veen
,
K.
Zuo
,
V.
Mourik
,
S.
Conesa-Boj
,
M. P.
Nowak
,
D. J.
van Woerkom
,
M.
Quintero-Pérez
,
M. C.
Cassidy
,
A.
Geresdi
,
S.
Koelling
,
D.
Car
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
, and
L. P.
Kouwenhoven
,
Nano Lett.
17
,
2690
(
2017
).
8.
J.
Shabani
,
M.
Kjaergaard
,
H. J.
Suominen
,
Y.
Kim
,
F.
Nichele
,
K.
Pakrouski
,
T.
Stankevic
,
R. M.
Lutchyn
,
P.
Krogstrup
,
R.
Feidenhans'l
,
S.
Kraemer
,
C.
Nayak
,
M.
Troyer
,
C. M.
Marcus
, and
C. J.
Palmstrøm
,
Phys. Rev. B
93
,
155402
(
2016
).
9.
M.
Kjaergaard
,
H. J.
Suominen
,
M. P.
Nowak
,
A. R.
Akhmerov
,
J.
Shabani
,
C. J.
Palmstrøm
,
F.
Nichele
, and
C. M.
Marcus
,
Phys. Rev. Appl.
7
,
034029
(
2017
).
10.
V.
Mourik
,
K.
Zuo
,
S. M.
Frolov
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
, and
L. P.
Kouwenhoven
,
Science
336
,
1003
(
2012
).
11.
M. T.
Deng
,
C. L.
Yu
,
G. Y.
Huang
,
M.
Larsson
,
P.
Caroff
, and
H. Q.
Xu
,
Nano Lett.
12
,
6414
(
2012
).
12.
A. D. K.
Finck
,
D. J.
Van Harlingen
,
P. K.
Mohseni
,
K.
Jung
, and
X.
Li
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
126406
(
2013
).
13.
H. O. H.
Churchill
,
V.
Fatemi
,
K.
Grove-Rasmussen
,
M. T.
Deng
,
P.
Caroff
,
H. Q.
Xu
, and
C. M.
Marcus
,
Phys. Rev. B
87
,
241401
(
2013
).
14.
J.
Chen
,
P.
Yu
,
J.
Stenger
,
M.
Hocevar
,
D.
Car
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
,
T. D.
Stanescu
, and
S. M.
Frolov
,
Sci. Adv.
3
,
e1701476
(
2017
).
15.
M.
Kjaergaard
,
F.
Nichele
,
H. J.
Suominen
,
M. P.
Nowak
,
M.
Wimmer
,
A. R.
Akhmerov
,
J. A.
Folk
,
K.
Flensberg
,
J.
Shabani
,
C. J.
Palmstrøm
, and
C. M.
Marcus
,
Nat. Commun.
7
,
12841
(
2016
).
16.
H.
Zhang
,
Ö.
Gül
,
S.
Conesa-Boj
,
M. P.
Nowak
,
M.
Wimmer
,
K.
Zuo
,
V.
Mourik
,
F. K. de
Vries
,
J.
van Veen
,
M. W. A. de
Moor
,
J. D. S.
Bommer
,
D. J.
van Woerkom
,
D.
Car
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
,
M.
Quintero-Pérez
,
M. C.
Cassidy
,
S.
Koelling
,
S.
Goswami
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
, and
L. P.
Kouwenhoven
,
Nat. Commun.
8
,
16025
(
2017
).
17.
S.
Gazibegovic
,
D.
Car
,
H.
Zhang
,
S. C.
Balk
,
J. A.
Logan
,
M. W. A. de
Moor
,
M. C.
Cassidy
,
R.
Schmits
,
D.
Xu
,
G.
Wang
,
P.
Krogstrup
,
R. L. M. O. het
Veld
,
K.
Zuo
,
Y.
Vos
,
J.
Shen
,
D.
Bouman
,
B.
Shojaei
,
D.
Pennachio
,
J. S.
Lee
,
P. J.
van Veldhoven
,
S.
Koelling
,
M. A.
Verheijen
,
L. P.
Kouwenhoven
,
C. J.
Palmstrøm
, and
E. P. A. M.
Bakkers
,
Nature
548
,
434
(
2017
).
18.
Y.
Aharonov
and
D.
Bohm
,
Phys. Rev.
115
,
485
(
1959
).
19.
R. A.
Webb
,
S.
Washburn
,
C. P.
Umbach
, and
R. B.
Laibowitz
,
Phys. Rev. Lett.
54
,
2696
(
1985
).
20.
G.
Timp
,
A. M.
Chang
,
J. E.
Cunningham
,
T. Y.
Chang
,
P.
Mankiewich
,
R.
Behringer
, and
R. E.
Howard
,
Phys. Rev. Lett.
58
,
2814
(
1987
).
21.
C. W.
Groth
,
M.
Wimmer
,
A. R.
Akhmerov
, and
X.
Waintal
,
New J. Phys.
16
,
063065
(
2014
).
22.
C. W. J.
Beenakker
,
Phys. Rev. B
46
,
12841
(
1992
).
23.
I.
van Weperen
,
B.
Tarasinski
,
D.
Eeltink
,
V. S.
Pribiag
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
,
L. P.
Kouwenhoven
, and
M.
Wimmer
,
Phys. Rev. B
91
,
201413
(
2015
).
24.
J.
Kammhuber
,
M. C.
Cassidy
,
F.
Pei
,
M. P.
Nowak
,
A.
Vuik
,
Ö.
Gül
,
D.
Car
,
S. R.
Plissard
,
E. P. A. M.
Bakkers
,
M.
Wimmer
, and
L. P.
Kouwenhoven
,
Nat. Commun.
8
,
478
(
2017
).
25.
P.
Wójcik
,
A.
Bertoni
, and
G.
Goldoni
,
Phys. Rev. B
97
,
165401
(
2018
).
26.
D.
Sticlet
,
B.
Nijholt
, and
A.
Akhmerov
,
Phys. Rev. B
95
,
115421
(
2017
).
27.
M. P.
Nowak
and
P.
Wójcik
,
Phys. Rev. B
97
,
045419
(
2018
).
28.

The choice of a vector potential that minimizes the supercurrent in the considered device is vital for proper description of the orbital effects of the magnetic field, see Ref. 32.

29.
A. E.
Antipov
,
A.
Bargerbos
,
G. W.
Winkler
,
B.
Bauer
,
E.
Rossi
, and
R. M.
Lutchyn
,
Phys. Rev. X
8
,
031041
(
2018
).
30.
G. W.
Winkler
,
A. E.
Antipov
,
B.
van Heck
,
A. A.
Soluyanov
,
L. I.
Glazman
,
M.
Wimmer
, and
R. M.
Lutchyn
, preprint arXiv:1810.04180 (
2018
).
31.
P.
Wójcik
,
A.
Bertoni
, and
G.
Goldoni
, preprint arXiv:1811.09088 (
2018
).
32.
P.
Wójcik
and
M. P.
Nowak
,
Phys. Rev. B
97
,
235445
(
2018
).
You do not currently have access to this content.