魔角石墨烯超流刚性与平带超导性：cQED探测
超导电性
2024-11-01 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
量子物理
摘要
魔角扭曲双层石墨烯 (MATBG) 的超导性物理性质是莫尔系统研究中的热门话题，也可能为理解其他强相关材料（如高 超导体）的配对机制提供启示。本文采用直流传输和微波电路量子电动力学 (cQED) 方法，直接测量了MATBG 超导体的超流刚性。我们发现，MATBG 的超流刚性远高于常规费米液体理论的预期值，其数值与涉及魔角下占主导地位的量子几何效应的理论预测相符。超流刚性随温度的变化遵循幂律，这否定了各向同性的BCS模型；相反，提取的幂律指数表明该超导体具有各向异性的能隙，这既可在费米液体框架下解释，也可通过考虑平带超导性的量子几何来解释。此外，我们观察到超流刚性对直流电流和微波电流均呈二次函数依赖，这与金斯鲁鲁-朗德方程理论相符。综上所述，我们的发现表明MATBG 是一种非常规超导体，具有各向异性能隙，并且强烈暗示了量子几何、超流刚性以及MATBG 中非常规超导性之间的内在联系。本文所使用的集成直流-微波测量平台，可用于探索其他原子薄膜超导体。
引用
@article{arxiv.2406.13740,
title = {Superfluid Stiffness and Flat-Band Superconductivity in Magic-Angle Graphene Probed by cQED},
author = {Miuko Tanaka and Joel Î-j. Wang and Thao H. Dinh and Daniel Rodan-Legrain and Sameia Zaman and Max Hays and Bharath Kannan and Aziza Almanakly and David K. Kim and Bethany M. Niedzielski and Kyle Serniak and Mollie E. Schwartz and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jeffrey A. Grover and Terry P. Orlando and Simon Gustavsson and Pablo Jarillo-Herrero and William D. Oliver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13740},
year = {2024}
}