HIGH-TC JOSEPHSON NEURONS AND SYNAPSES: TOWARDS ULTRAFAST AND ENERGY EFFICIENT SUPERCONDUCTING NEUROMORPHIC COMPUTING

Informations projet

JOSEPHINE

N° de convention de subvention: 101130224

DOI

10.3030/101130224

Date de signature de la CE 18 Decembre 2023

Date de début 1 Mai 2024

Date de fin 30 Avril 2028

Financé au titre de

• The European Innovation Council (EIC)

Coût total

€ 3 438 122,50

Contribution de l’UE

€ 3 438 122,50

Coordonné par

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
France

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Les liens vers les livrables et les publications des projets du 7e PC, ainsi que les liens vers certains types de résultats spécifiques tels que les jeux de données et les logiciels, sont récupérés dynamiquement sur OpenAIRE .

Livrables

Other (1)

Online seminars plan

Starting of monthly online seminars

Documents, reports (2)

Plan for Dissemination and Communication Activities
Website, project logo & social md.

Creation of a Website and opening on network accounts

Data Management Plan (2)

RP1 update of the Data Management Plan

Update of the JOSEPHINE DMP

Data Management Plan

Creation of Data Management Plan for JOSEPHINE

Demonstrators, pilots, prototypes (1)

YBCO/graphene (TMDC)

Fabrication of YBCO/graphene junction based on transferred graphene flakes. Single (one interface) junctions will be fabricated using an advanced (ion irradiation) lithography developed by CNRS to combine cuprate superconductors and flakes of 2D materials (such as graphene or TMDCs) in planar, gate-tuneable devices We will investigate the effect of in situ capping YBCO with different noble metals (Au, Pt, Pd) before transferring the 2D crystals

Publications

Peer reviewed articles (22)

Switching dynamics of oxygen-vacancy memristors based on cuprate superconductors

Auteurs: V. Rouco, A. Lagarrigue, V. Humbert, C. de Dios, S. J. Carreira, C. Leon, J. Santamaría, J. E. Villegas
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 127, 2025, ISSN 0003-6951
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0304575

Gate-tunable polarity inversions and three-fold rotation symmetry of the superconducting diode effect

Auteurs: William F. Schiela, Melissa Mikalsen, Daniel Crawford, Stefan Ilić, William M. Strickland, F. Sebastian Bergeret, Javad Shabani
Publié dans: npj Quantum Materials, 2026, ISSN 2397-4648
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41535-026-00923-2

Revealing Band-Hybrid Cooper Pairs on the Surface of a Superconductor with Spin-Orbit Coupling

Auteurs: Javier Zaldívar, Jon Ortuzar, Miguel Alvarado, Stefano Trivini, Julie Baumard, Carmen Rubio-Verdú, Edwin Herrera, Hermann Suderow, Alfredo Levy Yeyati, F. Sebastian Bergeret, Jose Ignacio Pascual
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 135, 2025, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/6JFY-CV89

Bipolar spin-valve effect in complex-oxide superconductor/half-metallic ferromagnet junctions

Auteurs: Aurélien Lagarrigue, David Sanchez-Manzano, Santiago José Carreira, Fabian A. Cuellar, Xavier Palermo, Anke Sander, Vincent Humbert, Javier Briatico, Jacobo Santamaria, Juan Trastoy, Salvatore Mesoraca, Javier E. Villegas
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 10, 2026, ISSN 2475-9953
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/GR8K-15WT

Giant photoconductance at infinite-layer nickelate/SrTiO3 interfaces via an optically induced high-mobility electron gas

Auteurs: David Sanchez-Manzano, G. Krieger, A. Raji, B. Geisler, H. Sahib, V. Humbert, H. Jaffrès, J. Santamaría, R. Pentcheva, A. Gloter, D. Preziosi, Javier E. Villegas
Publié dans: Nature Materials, Numéro 25, 2025, ISSN 1476-1122
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41563-025-02363-Y

"Diluted Yu-Shiba-Rusinov arrays on the anisotropic superconductor <mml:math xmlns:mml=""http://www.w3.org/1998/Math/MathML""><mml:mrow><mml:mi>β</mml:mi><mml:mtext>−</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>Bi</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>Pd</mml:mi></mml:mrow></mml:math>"

Auteurs: Stefano Trivini; Jon Ortuzar; Javier Zaldivar; Edwin Herrera; Isabel Guillamón; Hermann Suderow; F. Sebastian Bergeret; Jose Ignacio Pascual
Publié dans: Physical Review B, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/PHYSREVB.110.235405

Universal Phenomenology of Charge-Spin Interconversion and Dynamics in Diffusive Systems with Spin-Orbit Coupling

Auteurs: Tim Kokkeler, F. Sebastian Bergeret, I. V. Tokatly
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 134, 2025, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.134.096001

Large-scale integration of MoS2 on high-TC superconducting YBa2Cu3O7 for the realization of Josephson devices

Auteurs: K. Seurre, M. Ayachi, F. Godel, S. J. Carreira, B. Dlubak, P. Seneor, V. Humbert, J. E. Villegas
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 125, 2024, ISSN 0003-6951
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0216735

Roadmap on nanoscale superconductivity for quantum technologies

Auteurs: Oleksandr Dobrovolskiy, Hermann Suderow, Francesco Tafuri, Annica M Black-Schaffer, Jose L Lado, Asle Sudbø, Daniela Stornaioulo, Chuan Li, Anna E Böhmer, Lan Maria Tran, Andrzej J Zaleski, Adrian Crisan, Massimiliano Polichetti, Armando Galluzzi, Ali Gencer, Bernd Aichner, Neven Barišić, Wolfgang Lang, Tomas Samuely, Martin Gmitra, Tristan Cren, Mateo Calandra, Peter Samuely, Jeroen Custers, Rosa Córdoba, Vladimir M Fomin, Nicola Poccia, Pavol Szabó, Fabrizio Porrati, Gleb Kakazei, Jan Aarts, Jason Robinson, Javier E Villegas, Matthias Althammer, Hans Huebl, Akashdeep Kamra, Mathias Weiler, J Hugo Dil, Daniil Evtushinsky, Beena Kalisky, Yonathan Anahory, Simon Bending, Peter Liljeroth, Abdou Hassanien, Isabel Guillamón, Edwin Herrera, Alejandro V Silhanek, Joris Van de Vondel, Anna Palau, Ilya Charaev, Maria Sidorova, Floriana Lombardi, Thilo Bauch, Cheryl Feuillet-Palma, Vasily Stolyarov, Dimitri Roditchev, Vladimir M Krasnov, Benedikt Hampel, María José Martínez-Pérez, Javier Sesé, Dieter Koelle, Stefano Poletto, Alessandro Bruno, Davide Massarotti
Publié dans: Superconductor Science and Technology, Numéro 39, 2026, ISSN 0953-2048
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1361-6668/AE3030

Josephson Coupling Through a Magnetic Racetrack

Auteurs: A. A. Mazanik, F. S. Bergeret
Publié dans: physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters, Numéro 20, 2026, ISSN 1862-6254
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/PSSR.70222

From Local to Collective Superconductivity in Proximitized Graphene

Auteurs: Stefano Trivini, Tim Kokkeler, Jon Ortuzar, Eva Cortés-del Río, Beatriz Viña-Bausá, Pierre Mallet, Jean-Yves Veuillen, Juan Carlos Cuevas, Ivan Brihuega, F. Sebastian Bergeret, Jose Ignacio Pascual
Publié dans: Nano Letters, Numéro 25, 2025, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society (ACS)
DOI: 10.1021/ACS.NANOLETT.5C03487

Superconducting diode effect in diffusive superconductors and Josephson junctions with Rashba spin-orbit coupling

Auteurs: Ilić, Stefan; Virtanen, Pauli; Crawford, Daniel; Heikkilä, Tero T.; Bergeret, F. Sebastián
Publié dans: Physical Review B, 2024, ISSN 2469-9969
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.48550/ARXIV.2406.17046

Quantum transport theory for unconventional magnets: Interplay of altermagnetism and p-wave magnetism with superconductivity

Auteurs: Tim Kokkeler, Ilya Tokatly, F. Sebastian Bergeret
Publié dans: SciPost Physics, Numéro 18, 2025, ISSN 2542-4653
Éditeur: Stichting SciPost
DOI: 10.21468/SCIPOSTPHYS.18.6.178

Interfacial spin-orbit coupling in superconducting hybrid systems

Auteurs: A. A. Mazanik, Tim Kokkeler, I. V. Tokatly, F. Sebastian Bergeret
Publié dans: Physical Review B, Numéro 112, 2025, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/DSXT-PHYK

Low-dispersion ion-irradiated YBCO Josephson junctions for quantum interference antennas

Auteurs: S Menouni, M Lecerf, D Crété, J Kermorvant, P Bortolotti, D Dolfi, C Ulysse, J Briatico, Javier E Villegas, S Mesoraca, J Trastoy
Publié dans: Superconductor Science and Technology, Numéro 39, 2026, ISSN 0953-2048
Éditeur: IOP Publishing
DOI: 10.1088/1361-6668/AE7D64

"Anomalous spin-pumping behavior of half-metallic ferromagnet/ <mml:math xmlns:mml=""http://www.w3.org/1998/Math/MathML""> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:math> -wave superconductor heterostructures"

Auteurs: Hadi H. Hassan, Santiago J. Carreira, M. Cabero, F. Martinet, Alexander Buzdin, Jacobo Santamaria, Javier E. Villegas
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 10, 2026, ISSN 2475-9953
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/T7VQ-DL3F

Full counting statistics for unconventional superconductor junctions

Auteurs: Tim Kokkeler, Alexander Golubov, F. Sebastian Bergeret, Yukio Tanaka
Publié dans: Physical Review B, Numéro 112, 2025, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/FN76-W95V

Long-range superconducting proximity effect in YBa2Cu3O7/La0.7Ca0.3MnO3 weak-link arrays

Auteurs: D. Sanchez-Manzano, S. Mesoraca, S. Rodriguez-Corvillo, A. Lagarrigue, F. Gallego, F. A. Cuellar, A. Sander, A. Rivera-Calzada, S. Valencia, J. E. Villegas, C. Leon, J. Santamaria
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 124, 2025, ISSN 0003-6951
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0189305

Boosting superconductivity in ultrathin YBa2Cu3O7−δ films via nanofaceted substrates

Auteurs: Eric Wahlberg, Riccardo Arpaia, Debmalya Chakraborty, Alexei Kalaboukhov, David Vignolles, Cyril Proust, Annica M. Black-Schaffer, Thilo Bauch, Götz Seibold, Floriana Lombardi
Publié dans: Nature Communications, Numéro 17, 2026, ISSN 2041-1723
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41467-025-67500-2

Giant tunable topological Hall effect in La0.7Sr0.3MnO3/SrIrO3 bilayers

Auteurs: Andrea Peralta-Somoza, Sandra Lopez, Rafael Fuster, Fernando Gallego, Sergio Valencia, Juan J. Riquelme, Mariona Cabero, Javier Tornos, Carmen Munuera, Federico Mompeán, Mar García-Hernández, Timothy R. Charlton, Brian J. Kirby, Stephan Rosenkranz, Zouhair Sefrioui, Javier E. Villegas, Suzanne G. E. te Velthuis, Carlos León, Jacobo Santamaría
Publié dans: Communications Materials, 2026, ISSN 2662-4443
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S43246-026-01255-1

Probing magnetic and triplet correlations in spin-split superconductors with magnetic impurities

Auteurs: C.-H. Huang; A. Skurativska; F. S. Bergeret; M. A. Cazalilla
Publié dans: Physical Review Research, 2024, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.48550/ARXIV.2402.07184

Droits de propriété intellectuelle

Patent (2)

MODULAR QUANTUM DEVICE WITH JOSEPHSON EFFECT

Numéro de demande/publication: 20 24068284
Date: 2024-06-28
Demandeur(s): THALES

MODULAR QUANTUM DEVICE WITH JOSEPHSON EFFECT

Numéro de demande/publication: 20 24068284
Date: 2024-06-28
Demandeur(s): CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS