研究透视:Nature Materials-双层转角石墨烯-超导 | WSe2

在转角为1.24°和1.37°样品中,分别在价带和导带内,栅调相图的小口袋small pockets中发现了超导电性。超导电性出现在范霍夫奇点附近的非极化相,以及同位旋对称破缺的区域附近。研究表明,在双层转角石墨烯TDBG中,高态密度和超导电性出现之间的关联,同时揭示了同位旋涨落在配对中的可能作用。

在石墨烯基系统中,确定超导电性的基本成分,仍然是二维材料研究的关键问题之一。这一石墨烯研究领域,也关涉着凝聚态物理学中的非常规超导研究。在单层石墨烯的魔角转角堆栈magic-angle twisted stacks中,观察到了超导电性,但在双层石墨烯的转角堆中,却没有观察到超导电性,尽管这两个系统都具有拓扑平带和对称破缺态。

今日,加拿大 不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)Ruiheng Su,Joshua Folk等,在Nature Materials上发文,在硒化钨WSe2附近的双层转角石墨烯twisted double bilayer graphene (TDBG)中,发现了超导电性。

在转角为1.24°和1.37°样品中,分别在价带和导带内,栅调相图的小口袋small pockets中发现了超导电性。超导电性出现在范霍夫奇点附近的非极化相,以及同位旋对称破缺的区域附近。研究表明,在双层转角石墨烯TDBG中,高态密度和超导电性出现之间的关联,同时揭示了同位旋涨落在配对中的可能作用。

Superconductivity in twisted double bilayer graphene stabilized by WSe2
硒化钨WSe2稳定了双层转角石墨烯的超导电性。

研究透视:Nature Materials-双层转角石墨烯-超导 | WSe2

图1:器件特性。

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图2:超导特性。

研究透视:Nature Materials-双层转角石墨烯-超导 | WSe2

图3:在D1(转角twist angles 1.37°)中,超导电性的度量。

研究透视:Nature Materials-双层转角石墨烯-超导 | WSe2

图4:范霍夫Van Hove奇点和同位旋极化相。

文献链接

Su, R., Kuiri, M., Watanabe, K. et al. Superconductivity in twisted double bilayer graphene stabilized by WSe2. Nat. Mater. (2023).

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01653-7

https://www.nature.com/articles/s41563-023-01653-7

本文译自Nature。

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