魔角石墨烯多层中超导的凸显
超导电性
2021-12-28 v2 强关联电子
摘要
石墨烯莫尔超晶格已成为承载大量关联绝缘、拓扑和超导相的平台。虽然强关联和非平凡拓扑的起源被证明与平坦莫尔带直接相关，但超导的性质和机制仍扑朔迷离。特别是，仅双层和三层石墨烯的交替扭曲堆叠几何被发现表现出稳健的超导性，呈现为零电阻和 Fraunhofer 干涉图样。在此我们证明，置于单层二硒化钨上的魔角扭曲三、四和五层石墨烯表现出味极化和超导性。我们还在三层和四层观察到在有限电位移场下出现的绝缘态，尽管额外石墨烯层引入了色散带。此外，这三种多层几何使我们能够识别石墨烯莫尔结构族中源于超导态、对称性破缺转变和范霍夫奇点之间复杂关系的普适特征。值得注意的是，随着层数增加，超导在显著扩大的填充因子范围内浮现。特别是在扭曲五层石墨烯中，超导远超每个莫尔原胞四个电子的填充范围，展示了额外能带的非平凡作用。我们的结果凸显了平坦带与色散带之间的相互作用在拓展石墨烯莫尔超晶格中超导区域方面的重要性，并为开发石墨烯基超导体开辟了新前沿。
引用
@article{arxiv.2112.09270,
title = {Ascendance of Superconductivity in Magic-Angle Graphene Multilayers},
author = {Yiran Zhang and Robert Polski and Cyprian Lewandowski and Alex Thomson and Yang Peng and Youngjoon Choi and Hyunjin Kim and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jason Alicea and Felix von Oppen and Gil Refael and Stevan Nadj-Perge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09270},
year = {2021}
}
备注
main text (4 figures) and supplementary information (12 figures)