用于关联莫尔电子的可调量子干涉仪

魔角扭转双层石墨烯（MATBG）可承载多种引人入胜的栅极可调关联态，包括超导态与关联绝缘态。基于结的超导器件，如约瑟夫森结和 SQUID，近期已被引入，得以探究 MATBG 中超导的电荷、自旋和轨道性质以及莫尔电子的相干性。然而，互补的基本相干效应——特别是超导环中的 Little-Parks 效应和正常导电环中的 Aharonov-Bohm 效应——尚待观测。在此，我们报道在单一栅极定义环器件中同时观测到这两种现象，其中我们可将超导或正常导电环嵌入关联或能带绝缘体中。我们直接在作为密度与磁场函数的超导相图中观测到 Little-Parks 效应，确认了 $2e$ 的有效电荷。通过测量 Aharonov-Bohm 效应，我们发现器件中正常导电莫尔电子的相干长度在 50 mK 时超过数微米。令人惊讶的是，我们还识别出一个以 $h/e$ 周期振荡但具类超导非线性输运的特征区。综上，这些实验在 MATBG 中、更广义地在可调二维材料中建立了新颖器件平台，以揭示这些材料中超导及其他关联量子态的本质。