超導電性通常發(fā)生在接近對稱性破壞的母態(tài)附近,在摻雜磁性絕緣體中尤為常見。當扭曲相對方位角接近1°時,雙層石墨烯具有平坦的莫爾超晶格微小帶隙,這些微帶已成為一種豐富且高度可調(diào)的強相關物理源,特別是在靠近相互作用誘導絕緣態(tài)時超導電性出現(xiàn)。這里,制備了具有非常均勻轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯器件,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)角無序度的減少揭示了四重自旋/谷簡并的所有整數(shù)占據(jù)下的絕緣態(tài),在更低溫度下還觀察到三個新的超導穹頂。有趣的是,在v=±1時,發(fā)現(xiàn)了非零Chern數(shù)的態(tài)。對于v=-1時,絕緣態(tài)表現(xiàn)出明顯的滯后阻力增強(當施加大于3.6特斯拉的磁場,這與驅(qū)動相變的磁場一致)。該研究顯示了對稱破缺態(tài),相互驅(qū)動絕緣體和超導穹頂在整個莫爾微帶都很常見,包括電中性區(qū)附近。
Figure 1. 整數(shù)填充相關態(tài)和新的超導穹頂。
Figure 2. 在v=0和v=1之間填充時的超導穹頂。
Figure 3. MAG平帶中的Shubnikov de Haas振蕩。
Figure 4.在v=-1態(tài)附近時的場驅(qū)動相變。
該研究工作由巴塞羅那科學技術學院Dmitri K. Efetov課題組于2019年發(fā)表在Nature國際頂級期刊上。原文:Superconductors, Orbital Magnets, and Correlated States in Magic Angle Bilayer Graphene(DOI: 10.1038/s41586-019-1695-0)。
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