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厚层棱柱型石墨的平带面态超导性

超导电性 2025-11-24 v1

摘要

棱柱型多层石墨最近涌现为研究关联驱动的磁性、拓扑和超导状态的丰富平台。虽然大多数实验努力都集中在 N9\leq 9 层的器件上,但厚棱柱型石墨的电子结构即使在无限层数极限下也具有平带面态。本文我们使用层分辨率的电容测量,直接检测了 N13N\approx 13 层棱柱型石墨器件中的这些面态。通过电子输运和局部磁测,我们发现面态拥有各种铁磁相,包括脱矮化四分之一金属和系统自旋极化的密度范围的广泛区间。我们观察到几种局限于单个面态的超导状态。这些超导体出现在密度调谐的自旋转变的未极化侧,并显示出与支配性自旋三重态、谷歌单称配对通道一致的强 Pauli 限制违反。在此之前对棱柱型多层的研究中,然而,我们发现即使在系统无位移场(即无 inversion 对称)处的超导性也可以持续。能量考虑表明,该制度下的超导性描述为两个独立的面态超导体通过通过绝缘的单晶石墨基体进行隧穿耦合。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.17423,
  title  = {Flat band surface state superconductivity in thick rhombohedral graphene},
  author = {Yi Guo and Owen I. Sheekey and Trevor Arp and Kryštof Kolář and Thibault Charpentier and Ludwig Holleis and Ben Foutty and Aidan Keough and Maya Kang-Chou and Martin E. Huber and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Cyprian Lewandowski and Andrea F. Young},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.17423},
  year   = {2025}
}