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魔角扭曲三层石墨烯magic-angle twisted trilayer graphene的发现，解开了超导相的各种性质，如泡利极限的破坏和大平面内磁场下的重入超导re-entrant superconductivity。
近日，美国布朗大学J.I.A.Li团队在Nature Physics上发文，报道将魔角扭曲三层石墨烯集成到双层结构中，研究超导相。利用邻近金属层的邻近屏蔽，检验了超导电性的稳定性，并证明了库仑排斥与库珀配对机制的竞争。此外，使用输运和热力学组合测量，探测基态序，其指向在半莫尔填充下的自旋极化和谷非极化构型，以及在接近该点掺杂水平下的费米面。研究发现，为旨在理解超导本质的理论模型，提供了重要约束。一种可能的情况是，电子-声子耦合稳定了具有自旋三重态、谷单态序参量的超导相。
Isospin order in superconducting magic-angle twisted trilayer graphene. 超导魔角扭曲三层石墨烯的同位旋。
图1：双层结构和库仑屏蔽的魔角扭曲三层石墨烯twisted trilayer graphene，tTLG。
图2：同位旋。
图3：位移场的影响。
图4：同位旋Pomeranchuk效应和自旋刚度。
该项研究揭示了魔角扭曲三层石墨烯tTLG中的大自旋刚度，增加了形成自旋skyrmions的能量消耗，使得谷skyrmions在能量上更有利。在超导起源于拓扑织构的情况下，与自旋skyrmions相比，谷skyrmions之间的配对，预计将发挥更重要的作用。这一发现，有望开启进一步关注，魔角扭曲三层石墨烯tTLG的同位旋及其在超导序参量中的作用。
文献链接：
https://www.nature.com/articles/s41567-022-01515-0
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01515-0
信息来源：公众号【今日新材料】
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