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伯纳尔双层石墨烯中的同位旋磁性和自旋极化超导
予秋     5天前 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
石墨烯超导
关键性能:
在石墨烯系统中(如伯纳尔双层石墨烯、菱形三层石墨烯和莫特材料),在其各自超导机制中,其费米面拓扑结构的差异表明,费米面细节不是超导机制的核心。相反,接近同位旋有序相,才是莫特相和晶体石墨烯超导体本征特征。
产品介绍:

在传统超导体中,库珀配对发生在自旋相反的电子之间。美国加州大学圣芭芭拉分校Andrea F. Young团队发文,报道了在伯纳尔双层石墨烯中,观察到了自旋极化的超导电性,当掺杂到较大外加垂直电场产生的鞍点Van Hove奇点时。在由自旋和动量空间谷自由度组合所定义的同位旋空间内,观察到了电子相之间的静电门调谐跃迁级联,这是通过它们的极化来区分的。尽管所有这些相在零磁场下都是金属性的,但可观察到在平行于二维片施加的有限B‖≈150mT下向超导态的转变。超导电性发生在对称破缺转变附近,并且仅存在于顺磁超导体的B‖极限之上,观察到的转变温度Tc≈30mK,与自旋三重态序参量一致。因此,在石墨烯系统中(如伯纳尔双层石墨烯、菱形三层石墨烯和莫特材料),在其各自超导机制中,其费米面拓扑结构的差异表明,费米面细节不是超导机制的核心。相反,接近同位旋有序相,才是莫特相和晶体石墨烯超导体本征特征。关于解决二维材料超导机制,当前工作最大影响是实用性:伯纳尔双层石墨烯稳定性,允许以高产量和可重复性制造异常高质量系统。这将允许探测配对对称性,例如在混合超导环中的相位敏感测量,这可以直接证明或反驳在本工作中推断的自旋三重态性质。此外,这里和菱形三层石墨烯中探索的范霍夫奇点类型,对所有石墨烯多层都是通用的,因此,预计场效应控制的超导电性,在具有足够低无序度的石墨烯同素异形体中是普遍现象。相关研究成果以“Isospin magnetism and spin-polarized superconductivity in Bernal bilayer graphene”为题,发表在Science上。

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