2022年9月29日,美國加州理工學院沃森應用物理實驗室Stevan Nadj-Perge等人在Science發表最新成果,Promotion of superconductivity in magic-angle graphene multilayers,在多層魔角石墨烯中獲得了更高的超導性。
許多石墨烯超晶格結構都實現了量子電子相位的豐富相圖,但到目前為止,堅固的超導性是扭曲雙層石墨烯(TBG)和扭曲三層石墨烯(TTG)所獨有的。值得注意的是,與TBG相比,TTG表現出更大的電場可調性,泡利極限破壞,以及更強耦合超導性。雖然這些觀察到的差異可以作為識別這些系統超導起源的線索,但識別真正通用特征的能力最終受到缺乏堅固的超導
作者證明,將扭曲的三層、四層和五層石墨烯制成的魔角器件放在單層二硒化鎢(WSe2)上,表現出flavor極化和超導性。作者還觀察到在有限電位移場產生的三層和四層中的
該結果強調了平帶和更分散帶之間的相互作用能夠擴展石墨烯莫爾超晶格中的超導區域。這種擴展有望解決與這些系統中配對機制的性質相關的持續問題,并為開發新的石墨烯超導體及其應用提供了指導。
圖1. 交替扭曲多層石墨烯中的超導和相關絕緣體
圖2. TTG、TQG和TPG(三層、四層和五層扭曲石墨烯)相圖和電場可調超導性
圖3. TTG、TQG和TPG中超導性、flavor對稱性破缺過渡和范霍夫奇點之間的相互作用
圖4. TPG中的超導擴展
文獻信息: Zhang et al., Promotion of superconductivity in magic-angle graphene multilayers. Science 377, 1538-1543 (2022) |