石墨烯超导最新Science:调剂曲解双层石墨烯的超

2020-02-14 23:40:01 - admin

  【引言】

  很多资料的电子特点可以经过假定无相互感化的电子复杂地填充能带得以刻画,然则,关于具有窄色散平整能带的资料,因为个中动能相干于库仑感化能较小,因此电子具有没有相互感化的假定难以成立,与之相反,电子基态可以经过最小化的电子间库仑排挤相互感化得以驱动。比来的研究标明,在由层状二维资料构成的异质结中,只需调剂层间的扭转依次便可完成窄的孤立能带。双层石墨烯就是一个典范的例子,其由两个垂直堆垛的单层石墨烯构成,堆垛序列为AB型(Bernal)。将石墨烯层从Bernal堆垛处扭转到所谓的“魔角”(~1.1°)处,可以完成莫尔超晶格与层间杂化的相互感化,在电荷中性点处构成孤立的平整能带。在该平带角处,比来的试验曾经证实,关于空穴型载流子,半带填充时的绝缘相与半带稍远填充时搀杂的超导性有必然关联。

  曲解双层石墨烯(tBLG)超导性的发明惹起了研究人员的极大年夜兴味,局部启事在于它可动力自于一种十分规的电子介导的配对机制,而且资料的构成很复杂,即只要碳原子。在tBLG中,全部超导相图可以经过场效应门在单个器件中得以访问,另外,tBLG中可用的自在度(包罗扭角控制、层间分别及由位移场惹起的层间不服衡等)为从试验上调剂电子结构成为能够,这在之前所研究的超导体中已被证实难以完成。

  【后果简介】

  哥伦比亚大年夜学的Cory R. Dean和加州大年夜学圣巴巴拉分校的Andrea F. Young(合营通信作者)等人在平带条件下丈量tBLG中超导与相干绝缘态的关系。研究标明,除修改角,还可以采取层间耦合得以准确地调剂这些相位。研究人员经过修改层间间距与静水压力的关系,在大年夜于1.1°的修改角下引诱超导态,而在这个角度上,相干态其实不存在。其低无序器件提醒了超导相图与其左近绝缘体之间的关系,该研究结果标明曲解双层石墨烯为寻找相干态供给了一个合营的可调剂平台。2019年3月8日,相干后果以题为“Tuning superconductivity in twisted bilayer graphene”在线颁布发表于Science上。

  【图文导读】

  

  图一 曲解角为1.14°时器件的超导性

  

  图二 经过压力驱动超导性与相干绝缘态

  

  图三 压力下tBLG相图

  

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石墨烯超导最新Science:调剂曲解双层石墨烯的超

【引言】 很多资料的电子特点可以经过假定无相互感化的电子复杂地填充能带得以刻画,然则,关于具有窄色散平整...