镜像对称魔角三层石墨烯中的可调相界与超强耦合超导性
超导电性
2021-02-03 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
莫尔超晶格近来已成为一个新颖平台,得以以前所未有的可调性研究关联物理与超导性。尽管已在另几个莫尔体系中观测到关联效应,魔角扭转双层石墨烯(MATBG)仍是唯一可重复测得稳健超导性的体系。在此我们实现一种新的莫尔超导体——镜像对称魔角扭转三层石墨烯(MATTG),其在电子结构与超导性质上具有显著更丰富的可调性。作为密度与电场函数的霍尔效应与量子振荡测量,使我们得以确定该系统正常态中的可调相界。零磁场电阻率测量进而揭示,超导性的存在与每莫尔原胞两个载流子涌现的对称性破缺相密切相关。引人注目的是,我们发现超导相在部分环绕对称性破缺相的范霍夫奇点(vHs)处受抑制并被限定,这难以用弱耦合BCS理论调和。此外,我们系统广泛的原位可调性使我们达到超强耦合 regime,其特征为金兹堡-朗道相干长度抵达平均粒子间距,以及超过0.1的极大比,其中与分别为Berezinskii-Kosterlitz-Thouless转变温度与费米温度。这些观测表明MATTG可被电调至接近二维BCS-BEC渡越。我们的结果确立了新一代可调莫尔超导体,具有革新我们对强耦合超导性基本理解及应用之潜力。
引用
@article{arxiv.2012.01434,
title = {Tunable Phase Boundaries and Ultra-Strong Coupling Superconductivity in Mirror Symmetric Magic-Angle Trilayer Graphene},
author = {Jeong Min Park and Yuan Cao and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Pablo Jarillo-Herrero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.01434},
year = {2021}
}
备注
29 pages, 13 figures