魔角扭曲雙層石墨烯中超導(dǎo)狀態(tài)和相關(guān)絕緣狀態(tài)的共存，引發(fā)了關(guān)于它們之間關(guān)系的有趣問題。對控制這些階段的微觀機(jī)制的獨(dú)立控制，可有助于揭示它們各自的角色，并闡明它們之間錯(cuò)綜復(fù)雜的相互作用。在這里，我們報(bào)告了通過改變石墨烯與金屬屏蔽層之間的分隔距離，來直接調(diào)節(jié)該系統(tǒng)中電子相互作用的方法。在屏蔽層間距小于15納米的典型Wannier軌道尺寸，以及扭曲角度略微偏離魔角1.10±0.05度的器件中，我們觀察到了相關(guān)絕緣體的淬滅。絕緣順序消失后，空出的相空間將由具有臨界溫度的超導(dǎo)部分所占據(jù)，該臨界溫度可與具有強(qiáng)絕緣體的設(shè)備相媲美。此外，我們發(fā)現(xiàn)半填充狀態(tài)的絕緣子，會重新出現(xiàn)在0.4特斯拉的小平面外磁場中，從而產(chǎn)生Chern數(shù)為2的量化霍爾狀態(tài)。我們的研究建議重新檢驗(yàn)?zāi)柺┲薪^緣相和超導(dǎo)相之間經(jīng)常被假定的“親子關(guān)系”，并提出了一種直接探測強(qiáng)相關(guān)系統(tǒng)中超導(dǎo)微觀機(jī)制的方法。
Fig. 1 屏幕控制MATBG相圖的近似魔角。
Fig. 2 超導(dǎo)性和相關(guān)絕緣相對溫度和密度的關(guān)系。
Fig. 3 在平面外小的磁場中形成Chern絕緣子。
相關(guān)研究成果于2020年由巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所Dmitri K. Efetov課題組，發(fā)表在Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-020-2459-6)上。原文：Untying the insulating and superconducting orders in magic-angle graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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