研究透视：石墨烯-量子霍尔/超导 | Nature

将超导电性和量子霍尔效应结合起来，使得约瑟夫森结中，超导电极之间的库珀对输运是由一维边缘态介导的。这一研究是由发现新物理的前景所激发的，包括拓扑保护的准粒子，但也扩展到计量学和器件应用。到目前为止，通过量子霍尔导体，实现可探测的超电流，已被证明具有挑战性。

今日，英国 曼彻斯特大学（University of Manchester）Julien Barrier，A. K. Geim等，浙江大学Na Xin等，在Nature上发文，报道了在最小转角双层石墨烯中的畴壁，在量子霍尔机制中，支持异常稳健的邻近超导电性，约瑟夫森结在接近超导电极的上临界场中工作。

研究发现，临界电流是非振荡的，并且在量子化场的整个范围内，实际上是不变的，具体数值受制于畴壁内的弹道的、严格一维电子通道的量子电导。所描述的系统的独特之处在于，在量子化场中，支持Andreev束缚态，并为进一步探索提供了许多研究方向。

One-dimensional proximity superconductivity in the quantum Hall regime.
量子霍尔体系中的一维邻近超导电性。

图1: 在最小转角双层石墨烯minimally twisted graphene bilayers，MTGB中，包含畴壁的约瑟夫森结。

图2: 不同数量畴壁，量子霍尔机制中的超电流。

图3: 单畴壁提供的超电流中，Fabry–Pérot振荡。

文献链接

Barrier, J., Kim, M., Kumar, R.K. et al. One-dimensional proximity superconductivity in the quantum Hall regime. Nature 628, 741–745 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07271-w

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07271-w

本文译自Nature。