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曹原第八篇Nature:10 特斯拉,“魔角”三层石墨烯仍超导

陈骊颖 141 0

本文要点:

刚刚,95后石墨烯大神曹原又在《Nature》上发表了关于魔角石墨烯的最新研究成果,迎来了自己人生中第八篇《Nature》!而这距离他上一次发表《Science》仅仅三个月左右的时间。

1. 通过实验展示了魔角石墨烯的超导机理

2. 发现魔角石墨烯的超导性在强磁场条件中仍能稳定存在,是一种比较罕见的防磁超导材料

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成果简介

本文,麻省理工学院曹原, Jeong Min Park, Pablo Jarillo-Herrero等研究人员在《Nature》期刊发表名为“Pauli-limit violation and re-entrant superconductivity in moiré graphene”的论文,研究对石墨烯中加入超过10T的面内磁场,魔角石墨烯仍能够保留其超导性质,这个现象是经典自旋单重态超导体所容忍的Pauli极限的2-3倍,这种超过经典Pauli极限的现象伴随着超导相的形成而存在,这种效应排除了超导放大成对效应导致形成的赝相。

在较高的磁场中观测到在较窄的载流子浓度区间和偏置电压中能够重复获得超导性的现象,说明在三层魔角石墨烯材料中产生的超导性来自于非自旋单重态的Cooper对,通过外部磁场控制能够实现在不同相之间转变。

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图文导读

图1. 魔角石墨烯的抗磁性超导效应表征

图2:MATTG超导泡利极限。

图3、 凹角超导

图4. 魔角石墨烯中的超导相变

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小结

通过相关研究,展示了Moiré超导量子材料中丰富的物理现象和作用规律,为发展和设计新型量子材料提供帮助,说明魔角石墨烯作为一种比较罕见的防磁超导材料。