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曹原之前發(fā)表了很多Nature來介紹他們的雙層魔角石墨烯的工作，但是這次不一樣，這次是三層！并且曹原是以共同一作+通訊的身份出現(xiàn)。

摩爾超晶格（Moiré superlattices）最近已經(jīng)成為研究相關(guān)物理學(xué)和超導(dǎo)性的平臺(tái)，具有前所未有的可調(diào)節(jié)性。盡管在其他幾個(gè)摩爾系統(tǒng)中也觀察到了相關(guān)效應(yīng)，但魔角扭曲雙層石墨烯仍然是唯一一種可重復(fù)測(cè)量到強(qiáng)超導(dǎo)性的石墨烯。

在此，作者在魔角扭曲三層石墨烯(MATTG)中發(fā)現(xiàn)了摩爾超導(dǎo)，其電子結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)性能的可調(diào)性優(yōu)于魔角扭曲雙層石墨烯。

通過測(cè)量霍爾效應(yīng)和量子振蕩作為密度和電場(chǎng)的函數(shù)，作者能夠確定系統(tǒng)在正常金屬狀態(tài)下的可調(diào)相位邊界。零磁場(chǎng)電阻率測(cè)量表明，超導(dǎo)性的存在與每個(gè)摩爾單元的兩個(gè)載流子產(chǎn)生的破缺對(duì)稱性相位密切相關(guān)。作者發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)相位受到抑制，并局限于部分圍繞破對(duì)稱性相位的范霍夫奇點(diǎn)，這很難與弱耦合Barden-Cooper-Schriefer理論相協(xié)調(diào)。此外，系統(tǒng)廣泛的原位可調(diào)性能夠達(dá)到以Ginzburg-Landau相干長(zhǎng)度為特征的超強(qiáng)耦合狀態(tài)，這達(dá)到粒子間的平均距離，以及非常大的T_BKT/T_F值，超過0.1(其中T_BKT和T_F分別是Berezinskii-Kosterlitz -Thouless是轉(zhuǎn)變溫度和費(fèi)米溫度)。

這些觀察表明，MATTG可以在接近二維玻色-愛因斯坦凝聚體的交叉處進(jìn)行電調(diào)諧。該研究結(jié)果建立了一系列可調(diào)諧摩爾超導(dǎo)體，它們有可能徹底改變我們對(duì)強(qiáng)耦合超導(dǎo)的基本認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

圖1.鏡像對(duì)稱MATTG中的電子結(jié)構(gòu)與強(qiáng)超導(dǎo)性

圖2. MATTG相圖

圖3. 超強(qiáng)耦合超導(dǎo)性與BCS -BEC交叉的接近度

圖4. |ν|?=?2相的超導(dǎo)性與載流子之間的聯(lián)系

鏈接：

Park, J.M., Cao, Y., Watanabe, K. et al. Tunable strongly coupled superconductivity in magic-angle twisted trilayer graphene. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03192-0

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/24/7ed590026d/

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