TY - JOUR A1 - Scherübl, Zoltán A1 - Pályi, András A1 - Csonka, Szabolcs T1 - Transport signatures of an Andreev molecule in a quantum dot–superconductor–quantum dot setup JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2019/// VL - 10 SP - 363 EP - 378 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.10.36 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.10.36 KW - Andreev bound state KW - crossed Andreev reflection KW - elastic co-tunneling KW - quantum dot N2 - Hybrid devices combining quantum dots with superconductors are important building blocks of conventional and topological quantum-information experiments. A requirement for the success of such experiments is to understand the various tunneling-induced non-local interaction mechanisms that are present in the devices, namely crossed Andreev reflection, elastic co-tunneling, and direct interdot tunneling. Here, we provide a theoretical study of a simple device that consists of two quantum dots and a superconductor tunnel-coupled to the dots, often called a Cooper-pair splitter. We study the three special cases where one of the three non-local mechanisms dominates, and calculate measurable ground-state properties, as well as the zero-bias and finite-bias differential conductance characterizing electron transport through this device. We describe how each non-local mechanism controls the measurable quantities, and thereby find experimental fingerprints that allow one to identify and quantify the dominant non-local mechanism using experimental data. Finally, we study the triplet blockade effect and the associated negative differential conductance in the Cooper-pair splitter, and show that they can arise regardless of the nature of the dominant non-local coupling mechanism. Our results should facilitate the characterization of hybrid devices, and their optimization for various quantum-information-related experiments and applications. ER - TY - JOUR AU - Leijnse, M. AU - Flensberg, K. JF - Semicond. Sci. Technol. PY - 2012/// VL - 27 SP - 124003 DO - 10.1088/0268-1242/27/12/124003 ER - TY - JOUR AU - Aguado, R. JF - Riv. Nuovo Cimento Soc. Ital. Fis. PY - 2017/// VL - 40 SP - 523 DO - 10.1393/ncr/i2017-10141-9 ER - TY - JOUR AU - Janvier, C. AU - Tosi, L. AU - Bretheau, L. AU - Girit, Ç. Ö. AU - Stern, M. AU - Bertet, P. AU - Joyez, P. AU - Vion, D. AU - Esteve, D. AU - Goffman, M. F. AU - Pothier, H. AU - Urbina, C. JF - Science PY - 2015/// VL - 349 SP - 1199 EP - 1202 DO - 10.1126/science.aab2179 ER - TY - JOUR AU - Byers, J. M. AU - Flatté, M. E. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 1995/// VL - 74 SP - 306 EP - 309 DO - 10.1103/physrevlett.74.306 ER - TY - JOUR AU - Deutscher, G. AU - Feinberg, D. JF - Appl. Phys. Lett. PY - 2000/// VL - 76 SP - 487 EP - 489 DO - 10.1063/1.125796 ER - TY - JOUR AU - Lesovik, G. B. AU - Martin, T. AU - Blatter, G. JF - Eur. Phys. J. B PY - 2001/// VL - 24 SP - 287 EP - 290 DO - 10.1007/s10051-001-8675-4 ER - TY - JOUR AU - Recher, P. AU - Sukhorukov, E. V. AU - Loss, D. JF - Phys. Rev. B PY - 2001/// VL - 63 SP - 165314 DO - 10.1103/physrevb.63.165314 ER - TY - JOUR AU - Leijnse, M. AU - Flensberg, K. JF - Phys. Rev. B PY - 2012/// VL - 86 SP - 134528 DO - 10.1103/physrevb.86.134528 ER - TY - JOUR AU - Sau, J. D. AU - Sarma, S. D. JF - Nat. Commun. PY - 2012/// VL - 3 IS - 1 SP - 964 DO - 10.1038/ncomms1966 ER - TY - JOUR AU - Klinovaja, J. AU - Loss, D. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 90 SP - 045118 DO - 10.1103/physrevb.90.045118 ER - TY - JOUR AU - Haim, A. AU - Keselman, A. AU - Berg, E. AU - Oreg, Y. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 89 SP - 220504 DO - 10.1103/physrevb.89.220504 ER - TY - JOUR AU - Gaidamauskas, E. AU - Paaske, J. AU - Flensberg, K. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2014/// VL - 112 SP - 126402 DO - 10.1103/physrevlett.112.126402 ER - TY - JOUR AU - Keselman, A. AU - Fu, L. AU - Stern, A. AU - Berg, E. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2013/// VL - 111 SP - 116402 DO - 10.1103/physrevlett.111.116402 ER - TY - JOUR AU - Liu, X.-J. AU - Wong, C. L. M. AU - Law, K. T. JF - Phys. Rev. X PY - 2014/// VL - 4 SP - 021018 DO - 10.1103/physrevx.4.021018 ER - TY - JOUR AU - Clarke, D. J. AU - Alicea, J. AU - Shtengel, K. JF - Nat. Phys. PY - 2014/// VL - 10 SP - 877 EP - 882 DO - 10.1038/nphys3114 ER - TY - JOUR AU - San-Jose, P. AU - Lado, J. L. AU - Aguado, R. AU - Guinea, F. AU - Fernández-Rossier, J. JF - Phys. Rev. X PY - 2015/// VL - 5 SP - 041042 DO - 10.1103/physrevx.5.041042 ER - TY - JOUR AU - Lee, G.-H. AU - Huang, K.-F. AU - Efetov, D. K. AU - Wei, D. S. AU - Hart, S. AU - Taniguchi, T. AU - Watanabe, K. AU - Yacoby, A. AU - Kim, P. JF - Nat. Phys. PY - 2017/// VL - 13 SP - 693 EP - 698 DO - 10.1038/nphys4084 ER - TY - JOUR AU - Clarke, D. J. AU - Alicea, J. AU - Shtengel, K. JF - Nat. Commun. PY - 2013/// VL - 4 SP - 1348 DO - 10.1038/ncomms2340 ER - TY - JOUR AU - Klinovaja, J. AU - Yacoby, A. AU - Loss, D. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 90 SP - 155447 DO - 10.1103/physrevb.90.155447 ER - TY - JOUR AU - Alicea, J. AU - Fendley, P. JF - Annu. Rev. Condens. Matter Phys. PY - 2016/// VL - 7 SP - 119 EP - 139 DO - 10.1146/annurev-conmatphys-031115-011336 ER - TY - JOUR AU - Beckmann, D. AU - Weber, H. B. AU - v. Löhneysen, H. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2004/// VL - 93 SP - 197003 DO - 10.1103/physrevlett.93.197003 ER - TY - JOUR AU - Russo, S. AU - Kroug, M. AU - Klapwijk, T. M. AU - Morpurgo, A. F. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2005/// VL - 95 SP - 027002 DO - 10.1103/physrevlett.95.027002 ER - TY - JOUR AU - Cadden-Zimansky, P. AU - Chandrasekhar, V. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2006/// VL - 97 SP - 237003 DO - 10.1103/physrevlett.97.237003 ER - TY - JOUR AU - Beckmann, D. AU - v. Löhneysen, H. JF - Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. PY - 2007/// VL - 89 SP - 603 EP - 607 DO - 10.1007/s00339-007-4193-4 ER - TY - JOUR AU - Hofstetter, L. AU - Csonka, S. AU - Nygård, J. AU - Schönenberger, C. JF - Nature PY - 2009/// VL - 461 IS - 7266 SP - 960 EP - 963 DO - 10.1038/nature08432 ER - TY - JOUR AU - Herrmann, L. G. AU - Portier, F. AU - Roche, P. AU - Yeyati, A. L. AU - Kontos, T. AU - Strunk, C. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2010/// VL - 104 SP - 026801 DO - 10.1103/physrevlett.104.026801 ER - TY - JOUR AU - Hofstetter, L. AU - Csonka, S. AU - Baumgartner, A. AU - Fülöp, G. AU - d’Hollosy, S. AU - Nygård, J. AU - Schönenberger, C. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2011/// VL - 107 SP - 136801 DO - 10.1103/physrevlett.107.136801 ER - TY - JOUR AU - Das, A. AU - Ronen, Y. AU - Heiblum, M. AU - Mahalu, D. AU - Kretinin, A. V. AU - Shtrikman, H. JF - Nat. Commun. PY - 2012/// VL - 3 SP - 1165 DO - 10.1038/ncomms2169 ER - TY - JOUR AU - Wei, J. AU - Chandrasekhar, V. JF - Nat. Phys. PY - 2010/// VL - 6 SP - 494 EP - 498 DO - 10.1038/nphys1669 ER - TY - JOUR AU - Schindele, J. AU - Baumgartner, A. AU - Schönenberger, C. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2012/// VL - 109 SP - 157002 DO - 10.1103/physrevlett.109.157002 ER - TY - JOUR AU - Lambert, N. J. AU - Edwards, M. AU - Esmail, A. A. AU - Pollock, F. A. AU - Barrett, S. D. AU - Lovett, B. W. AU - Ferguson, A. J. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 90 SP - 140503 DO - 10.1103/physrevb.90.140503 ER - TY - JOUR AU - Tan, Z. B. AU - Cox, D. AU - Nieminen, T. AU - Lähteenmäki, P. AU - Golubev, D. AU - Lesovik, G. B. AU - Hakonen, P. J. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2015/// VL - 114 SP - 096602 DO - 10.1103/physrevlett.114.096602 ER - TY - JOUR AU - Sand-Jespersen, T. AU - Paaske, J. AU - Andersen, B. M. AU - Grove-Rasmussen, K. AU - Jørgensen, H. I. AU - Aagesen, M. AU - Sørensen, C. B. AU - Lindelof, P. E. AU - Flensberg, K. AU - Nygård, J. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2007/// VL - 99 SP - 126603 DO - 10.1103/physrevlett.99.126603 ER - TY - JOUR AU - Governale, M. AU - Pala, M. G. AU - König, J. JF - Phys. Rev. B PY - 2008/// VL - 77 SP - 134513 DO - 10.1103/physrevb.77.134513 ER - TY - JOUR AU - Meng, T. AU - Florens, S. AU - Simon, P. JF - Phys. Rev. B PY - 2009/// VL - 79 SP - 224521 DO - 10.1103/physrevb.79.224521 ER - TY - JOUR AU - Deacon, R. S. AU - Tanaka, Y. AU - Oiwa, A. AU - Sakano, R. AU - Yoshida, K. AU - Shibata, K. AU - Hirakawa, K. AU - Tarucha, S. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2010/// VL - 104 SP - 076805 DO - 10.1103/physrevlett.104.076805 ER - TY - JOUR AU - Deacon, R. S. AU - Tanaka, Y. AU - Oiwa, A. AU - Sakano, R. AU - Yoshida, K. AU - Shibata, K. AU - Hirakawa, K. AU - Tarucha, S. JF - Phys. Rev. B PY - 2010/// VL - 81 SP - 121308 DO - 10.1103/physrevb.81.121308 ER - TY - JOUR AU - Pillet, J.-D. AU - Quay, C. H. L. AU - Morfin, P. AU - Bena, C. AU - Yeyati, A. L. AU - Joyez, P. JF - Nat. Phys. PY - 2010/// VL - 6 IS - 12 SP - 965 EP - 969 DO - 10.1038/nphys1811 ER - TY - JOUR AU - Futterer, D. AU - Swiebodzinski, J. AU - Governale, M. AU - König, J. JF - Phys. Rev. B PY - 2013/// VL - 87 SP - 014509 DO - 10.1103/physrevb.87.014509 ER - TY - JOUR AU - Kim, B.-K. AU - Ahn, Y.-H. AU - Kim, J.-J. AU - Choi, M.-S. AU - Bae, M.-H. AU - Kang, K. AU - Lim, J. S. AU - López, R. AU - Kim, N. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2013/// VL - 110 SP - 076803 DO - 10.1103/physrevlett.110.076803 ER - TY - JOUR AU - Chang, W. AU - Manucharyan, V. E. AU - Jespersen, T. S. AU - Nygård, J. AU - Marcus, C. M. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2013/// VL - 110 SP - 217005 DO - 10.1103/physrevlett.110.217005 ER - TY - JOUR AU - Pillet, J.-D. AU - Joyez, P. AU - Žitko, R. AU - Goffman, M. F. JF - Phys. Rev. B PY - 2013/// VL - 88 SP - 045101 DO - 10.1103/physrevb.88.045101 ER - TY - JOUR AU - Kumar, A. AU - Gaim, M. AU - Steininger, D. AU - Yeyati, A. L. AU - Martín-Rodero, A. AU - Hüttel, A. K. AU - Strunk, C. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 89 SP - 075428 DO - 10.1103/physrevb.89.075428 ER - TY - JOUR AU - Schindele, J. AU - Baumgartner, A. AU - Maurand, R. AU - Weiss, M. AU - Schönenberger, C. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 89 SP - 045422 DO - 10.1103/physrevb.89.045422 ER - TY - JOUR AU - Lee, E. J. H. AU - Jiang, X. AU - Houzet, M. AU - Aguado, R. AU - Lieber, C. M. AU - De Franceschi, S. JF - Nat. Nanotechnol. PY - 2014/// VL - 9 SP - 79 EP - 84 DO - 10.1038/nnano.2013.267 ER - TY - JOUR AU - Jellinggaard, A. AU - Grove-Rasmussen, K. AU - Madsen, M. H. AU - Nygård, J. JF - Phys. Rev. B PY - 2016/// VL - 94 SP - 064520 DO - 10.1103/physrevb.94.064520 ER - TY - JOUR AU - Lee, E. J. H. AU - Jiang, X. AU - Žitko, R. AU - Aguado, R. AU - Lieber, C. M. AU - De Franceschi, S. JF - Phys. Rev. B PY - 2017/// VL - 95 SP - 180502 DO - 10.1103/physrevb.95.180502 ER - TY - JOUR AU - Gramich, J. AU - Baumgartner, A. AU - Schönenberger, C. JF - Phys. Rev. B PY - 2017/// VL - 96 SP - 195418 DO - 10.1103/physrevb.96.195418 ER - TY - JOUR AU - Li, S. AU - Kang, N. AU - Caroff, P. AU - Xu, H. Q. JF - Phys. Rev. B PY - 2017/// VL - 95 SP - 014515 DO - 10.1103/physrevb.95.014515 ER - TY - JOUR AU - Žitko, R. AU - Lim, J. S. AU - López, R. AU - Aguado, R. JF - Phys. Rev. B PY - 2015/// VL - 91 SP - 045441 DO - 10.1103/physrevb.91.045441 ER - TY - JOUR AU - Bretheau, L. AU - Wang, J. I.-J. AU - Pisoni, R. AU - Watanabe, K. AU - Taniguchi, T. AU - Jarillo-Herrero, P. JF - Nat. Phys. PY - 2017/// VL - 13 SP - 756 EP - 760 DO - 10.1038/nphys4110 ER - TY - JOUR AU - Eldridge, J. AU - Pala, M. G. AU - Governale, M. AU - König, J. JF - Phys. Rev. B PY - 2010/// VL - 82 SP - 184507 DO - 10.1103/physrevb.82.184507 ER - TY - JOUR AU - Trocha, P. AU - Weymann, I. JF - Phys. Rev. B PY - 2015/// VL - 91 SP - 235424 DO - 10.1103/physrevb.91.235424 ER - TY - JOUR AU - Wrześniewski, K. AU - Trocha, P. AU - Weymann, I. JF - J. Phys.: Condens. Matter PY - 2017/// VL - 29 IS - 19 SP - 195302 DO - 10.1088/1361-648x/aa682d ER - TY - JOUR AU - Su, Z. AU - Tacla, A. B. AU - Hocevar, M. AU - Car, D. AU - Plissard, S. R. AU - Bakkers, E. P. A. M. AU - Daley, A. J. AU - Pekker, D. AU - Frolov, S. M. JF - Nat. Commun. PY - 2017/// VL - 8 SP - 585 DO - 10.1038/s41467-017-00665-7 ER - TY - JOUR AU - Averin, D. V. AU - Nazarov, Y. V. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 1990/// VL - 65 SP - 2446 EP - 2449 DO - 10.1103/physrevlett.65.2446 ER - TY - JOUR AU - Falci, G. AU - Feinberg, D. AU - Hekking, F. W. J. JF - Europhys. Lett. PY - 2001/// VL - 54 SP - 255 EP - 261 DO - 10.1209/epl/i2001-00303-0 ER - TY - JOUR AU - Feinberg, D. JF - Eur. Phys. J. B PY - 2003/// VL - 36 SP - 419 EP - 422 DO - 10.1140/epjb/e2003-00361-6 ER - TY - JOUR AU - Bignon, G. AU - Houzet, M. AU - Pistolesi, F. AU - Hekking, F. W. J. JF - Europhys. Lett. PY - 2004/// VL - 67 SP - 110 EP - 116 DO - 10.1209/epl/i2003-10293-9 ER - TY - JOUR AU - Mélin, R. AU - Feinberg, D. JF - Phys. Rev. B PY - 2004/// VL - 70 SP - 174509 DO - 10.1103/physrevb.70.174509 ER - TY - JOUR AU - Sauret, O. AU - Feinberg, D. AU - Martin, T. JF - Phys. Rev. B PY - 2004/// VL - 70 SP - 245313 DO - 10.1103/physrevb.70.245313 ER - TY - JOUR AU - Kleine, A. AU - Baumgartner, A. AU - Trbovic, J. AU - Schönenberger, C. JF - EPL PY - 2009/// VL - 87 IS - 2 SP - 27011 DO - 10.1209/0295-5075/87/27011 ER - TY - JOUR AU - Kleine, A. AU - Baumgartner, A. AU - Trbovic, J. AU - Golubev, D. S. AU - Zaikin, A. D. AU - Schönenberger, C. JF - Nanotechnology PY - 2010/// VL - 21 IS - 27 SP - 274002 DO - 10.1088/0957-4484/21/27/274002 ER - TY - JOUR AU - Schroer, A. AU - Recher, P. JF - Phys. Rev. B PY - 2015/// VL - 92 SP - 054514 DO - 10.1103/physrevb.92.054514 ER - TY - JOUR AU - Nigg, S. E. AU - Tiwari, R. P. AU - Walter, S. AU - Schmidt, T. L. JF - Phys. Rev. B PY - 2015/// VL - 91 SP - 094516 DO - 10.1103/physrevb.91.094516 ER - TY - JOUR AU - Hassler, F. AU - Catelani, G. AU - Bluhm, H. JF - Phys. Rev. B PY - 2015/// VL - 92 SP - 235401 DO - 10.1103/physrevb.92.235401 ER - TY - JOUR AU - Amitai, E. AU - Tiwari, R. P. AU - Walter, S. AU - Schmidt, T. L. AU - Nigg, S. E. JF - Phys. Rev. B PY - 2016/// VL - 93 SP - 075421 DO - 10.1103/physrevb.93.075421 ER - TY - JOUR AU - Walldorf, N. AU - Padurariu, C. AU - Jauho, A.-P. AU - Flindt, C. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2018/// VL - 120 SP - 087701 DO - 10.1103/physrevlett.120.087701 ER - TY - JOUR AU - Fülöp, G. AU - d'Hollosy, S. AU - Baumgartner, A. AU - Makk, P. AU - Guzenko, V. A. AU - Madsen, M. H. AU - Nygård, J. AU - Schönenberger, C. AU - Csonka, S. JF - Phys. Rev. B PY - 2014/// VL - 90 IS - 23 SP - 235412 DO - 10.1103/physrevb.90.235412 ER - TY - JOUR AU - Fülöp, G. AU - Domínguez, F. AU - d’Hollosy, S. AU - Baumgartner, A. AU - Makk, P. AU - Madsen, M. H. AU - Guzenko, V. A. AU - Nygård, J. AU - Schönenberger, C. AU - Levy Yeyati, A. AU - Csonka, S. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2015/// VL - 115 SP - 227003 DO - 10.1103/physrevlett.115.227003 ER - TY - JOUR AU - Sothmann, B. AU - Tiwari, R. P. JF - Phys. Rev. B PY - 2015/// VL - 92 SP - 014504 DO - 10.1103/physrevb.92.014504 ER - TY - JOUR AU - Hussein, R. AU - Jaurigue, L. AU - Governale, M. AU - Braggio, A. JF - Phys. Rev. B PY - 2016/// VL - 94 SP - 235134 DO - 10.1103/physrevb.94.235134 ER - TY - JOUR AU - Probst, B. AU - Domínguez, F. AU - Schroer, A. AU - Yeyati, A. L. AU - Recher, P. JF - Phys. Rev. B PY - 2016/// VL - 94 SP - 155445 DO - 10.1103/physrevb.94.155445 ER - TY - JOUR AU - Leijnse, M. AU - Flensberg, K. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2013/// VL - 111 SP - 060501 DO - 10.1103/physrevlett.111.060501 ER - TY - JOUR AU - van der Wiel, W. G. AU - De Franceschi, S. AU - Elzerman, J. M. AU - Fujisawa, T. AU - Tarucha, S. AU - Kouwenhoven, L. P. JF - Rev. Mod. Phys. PY - 2002/// VL - 75 SP - 1 EP - 22 DO - 10.1103/revmodphys.75.1 ER - TY - JOUR AU - Sprinzak, D. AU - Ji, Y. AU - Heiblum, M. AU - Mahalu, D. AU - Shtrikman, H. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2002/// VL - 88 SP - 176805 DO - 10.1103/physrevlett.88.176805 ER - TY - JOUR AU - Elzerman, J. M. AU - Hanson, R. AU - Greidanus, J. S. AU - Willems van Beveren, L. H. AU - De Franceschi, S. AU - Vandersypen, L. M. K. AU - Tarucha, S. AU - Kouwenhoven, L. P. JF - Phys. Rev. B PY - 2003/// VL - 67 SP - 161308 DO - 10.1103/physrevb.67.161308 ER - TY - JOUR AU - Sillanpää, M. A. AU - Lehtinen, T. AU - Paila, A. AU - Makhlin, Y. AU - Roschier, L. AU - Hakonen, P. J. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2005/// VL - 95 SP - 206806 DO - 10.1103/physrevlett.95.206806 ER - TY - JOUR AU - Duty, T. AU - Johansson, G. AU - Bladh, K. AU - Gunnarsson, D. AU - Wilson, C. AU - Delsing, P. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2005/// VL - 95 SP - 206807 DO - 10.1103/physrevlett.95.206807 ER - TY - JOUR AU - Frey, T. AU - Leek, P. J. AU - Beck, M. AU - Blais, A. AU - Ihn, T. AU - Ensslin, K. AU - Wallraff, A. JF - Phys. Rev. Lett. PY - 2012/// VL - 108 SP - 046807 DO - 10.1103/physrevlett.108.046807 ER - TY - JOUR AU - Petersson, K. D. AU - McFaul, L. W. AU - Schroer, M. D. AU - Jung, M. AU - Taylor, J. M. AU - Houck, A. A. AU - Petta, J. R. JF - Nature PY - 2012/// VL - 490 SP - 380 EP - 383 DO - 10.1038/nature11559 ER -