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就在上周，我們報(bào)道了Science上發(fā)表的“交變扭曲魔角三層石墨烯中的電場(chǎng)可調(diào)超導(dǎo)”的工作，Science似乎開(kāi)始慢慢追上了Nature的步伐，開(kāi)始發(fā)表魔角石墨烯的工作了，然而這一發(fā)，似乎不可收拾了！今天Science再次上線了一篇魔角石墨烯的工作。

魔角扭曲雙層石墨烯(tBLG)中超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)提出了有趣的問(wèn)題，關(guān)于超導(dǎo)序參量的性質(zhì)。魔角tBLG的相圖包含了相關(guān)絕緣體(CI)相和超導(dǎo)相，與銅材料的相圖相似，表明超導(dǎo)相來(lái)自非常規(guī)的起源。相比之下，在沒(méi)有CI的情況下，最近對(duì)超導(dǎo)的觀察表明超導(dǎo)是通過(guò)電子-聲子耦合產(chǎn)生的，這有一系列理論模型支持的解釋。

人們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到，闡明庫(kù)侖相互作用的作用對(duì)確定超導(dǎo)性的本質(zhì)是至關(guān)重要的。對(duì)于傳統(tǒng)超導(dǎo)體，電子-聲子耦合與庫(kù)侖斥力相互競(jìng)爭(zhēng)，在低溫下穩(wěn)定超導(dǎo)性。因此，一個(gè)弱庫(kù)侖斥力將導(dǎo)致更強(qiáng)的超導(dǎo)序參量。相反，非常規(guī)超導(dǎo)相則來(lái)自全電子機(jī)制，序參量隨庫(kù)侖相互作用的增加而增強(qiáng)。對(duì)于傳統(tǒng)的固態(tài)材料，直接控制仍然是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的挑戰(zhàn)，在不給材料帶來(lái)額外變化的情況下超導(dǎo)體內(nèi)的庫(kù)侖相互作用。范德瓦耳斯材料的靈活性為利用近距離屏蔽控制魔角tBLG結(jié)構(gòu)中的庫(kù)侖相互作用提供了一個(gè)寶貴的機(jī)會(huì)

布朗大學(xué)物理系J. I. A. Li課題組設(shè)計(jì)了一個(gè)小器件，魔角扭曲雙層石墨烯被置于伯納雙層石墨烯附近，中間被3納米厚的屏障隔開(kāi)，利用伯納爾雙分子層的電荷屏蔽，可以連續(xù)調(diào)諧扭曲雙層石墨烯內(nèi)的電子-電子庫(kù)侖相互作用強(qiáng)度。輸運(yùn)測(cè)量結(jié)果表明，調(diào)諧庫(kù)侖屏蔽對(duì)絕緣態(tài)和超導(dǎo)態(tài)有相反的影響。屏蔽減弱了庫(kù)侖相互作用，絕緣態(tài)的強(qiáng)度降低，而最佳摻雜狀態(tài)下超導(dǎo)穩(wěn)定性增強(qiáng)。對(duì)庫(kù)侖相互作用控制能力有望為精確描述魔術(shù)角tBLG超導(dǎo)性的理論模型提供重要的約束條件。