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扭曲多层石墨烯超导体的超流刚性

超导电性 2024-06-21 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子 量子物理

摘要

超流刚性 ρs\rho_s 可表征超导体宏观量子本质的鲁棒性,这一量描述了改变宏观量子波函数相位所需的能量。在非常规超导体(如铜系超导体)中,ρs\rho_s 的低温行为与常规超导体截然不同,原因在于来自动量空间中无能隙点(节点)处的准粒子激发。在近期发现的魔角扭曲石墨烯系列中,除了超导态外,还发现了与自发对称性破缺相关的强关联电子态,这促使人们对ρs\rho_s进行研究,以揭示其超导性可能的非常规本质。本文报告了魔角扭曲三层石墨烯 (TTG) 中 ρs\rho_s 的测量,揭示了非常规节点能隙超导性。利用射频反射测量技术测量耦合至微波共振器的超导TTG的动力学电感响应,我们发现ρs\rho_s在低温下呈线性温度依赖,且在电流偏置下表现出非线性的Meissner效应,这两者均表明超导序参量中存在节点结构。此外,掺杂依赖性表明,零温ρs\rho_s与超导临界温度 TcT_c 之间存在线性相关,这类似于铜系超导体中的Uemura关系,暗示了相干性受限的超导性。我们的结果为TTG的节点超导性提供了有力证据,并对这些石墨烯基超导体的机制提出了严格约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.13742,
  title  = {Superfluid stiffness of twisted multilayer graphene superconductors},
  author = {Abhishek Banerjee and Zeyu Hao and Mary Kreidel and Patrick Ledwith and Isabelle Phinney and Jeong Min Park and Andrew M. Zimmerman and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Robert M Westervelt and Pablo Jarillo-Herrero and Pavel A. Volkov and Ashvin Vishwanath and Kin Chung Fong and Philip Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13742},
  year   = {2024}
}