扭转双层石墨烯中谷极化诱导的约瑟夫森二极管效应

近来，约瑟夫森二极管效应（JDE）——即电流反向流动时超导临界电流大小不同——引起了极大兴趣。特别地，已证明基于魔角扭转双层石墨烯的栅极定义约瑟夫森结，当弱连接区被栅极调至半填充（每个莫尔晶胞两个空穴）的关联绝缘态时，表现出强烈的非互易效应。然而，该现象背后的机制尚不清楚。本工作中，我们表明相互作用驱动的谷极化，连同费米面的三角翘曲，诱导了 JDE。谷极化解除了两谷中态的简并，引起超电流一次与二次谐波之间的相对相位差，并导致 JDE。我们进一步表明，造成 JDE 的非平凡电流相位关系也生成了非对称 Shapiro 台阶。