超導電性通常發生在接近對稱性破壞的母態附近,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的強相關物理源,特別是在靠近相互作用誘導絕緣態時超導電性出現。這里,制備了具有非常均勻轉角的雙層石墨烯器件,發現轉角無序度的減少揭示了四重自旋/谷簡并的所有整數占據下的絕緣態,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,發現了非零Chern數的態。對于v=-1時,絕緣態表現出明顯的滯后阻力增強(當施加大于3.6特斯拉的磁場,這與驅動相變的磁場一致)。該研究顯示了對稱破缺態,相互驅動絕緣體和超導穹頂在整個莫爾微帶都很常見,包括電中性區附近。
Figure 1. 整數填充相關態和新的超導穹頂。
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態附近時的場驅動相變。
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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