魔角扭曲雙層石墨烯中超導狀態和相關絕緣狀態的共存，引發了關于它們之間關系的有趣問題。對控制這些階段的微觀機制的獨立控制，可有助于揭示它們各自的角色，并闡明它們之間錯綜復雜的相互作用。在這里，我們報告了通過改變石墨烯與金屬屏蔽層之間的分隔距離，來直接調節該系統中電子相互作用的方法。在屏蔽層間距小于15納米的典型Wannier軌道尺寸，以及扭曲角度略微偏離魔角1.10±0.05度的器件中，我們觀察到了相關絕緣體的淬滅。絕緣順序消失后，空出的相空間將由具有臨界溫度的超導部分所占據，該臨界溫度可與具有強絕緣體的設備相媲美。此外，我們發現半填充狀態的絕緣子，會重新出現在0.4特斯拉的小平面外磁場中，從而產生Chern數為2的量化霍爾狀態。我們的研究建議重新檢驗摩爾石墨烯中絕緣相和超導相之間經常被假定的“親子關系”，并提出了一種直接探測強相關系統中超導微觀機制的方法。
Fig. 1 屏幕控制MATBG相圖的近似魔角。
Fig. 2 超導性和相關絕緣相對溫度和密度的關系。
Fig. 3 在平面外小的磁場中形成Chern絕緣子。
相關研究成果于2020年由巴塞羅那科學技術研究所Dmitri K. Efetov課題組，發表在Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-020-2459-6)上。原文：Untying the insulating and superconducting orders in magic-angle graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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