La konduto de Mohr-strioj kaj plataj zonoj en la scienco de scienco kaj kvantuma fiziko nomita "Magia Angulo" tordita dutavola grafeno (TBLG) altiris grandan intereson de sciencistoj, kvankam multaj propraĵoj alfrontas ekscititan debaton. En nova studo publikigita en la revuo Science Progress, Emilio Colledo kaj sciencistoj en la Sekcio de Fiziko kaj Materiala Scienco en Usono kaj Japanio observis superkonduktivecon kaj analogion en tordita dutavola grafeno. La Mott-izola stato havas tordangulon de proksimume 0.93 gradoj. Ĉi tiu angulo estas 15% pli malgranda ol la "magia angulo" angulo (1.1°) kalkulita en la antaŭa studo. Ĉi tiu studo montras, ke la "magia angulo" gamo de tordita bitavola grafeno estas pli granda ol antaŭe atendite.
Ĉi tiu studo disponigas amason da novaj informoj por deĉifri la fortajn kvantumfenomenojn en tordita bitavola grafeno por aplikoj en kvantuma fiziko. Fizikistoj difinas "Twistronics" kiel la relativan tordaĵangulon inter apudaj kamioneto der Waals-tavoloj por produkti moireon kaj platajn bendojn en grafeno. Ĉi tiu koncepto fariĝis nova kaj unika metodo por signife ŝanĝi kaj personigi aparatojn bazitajn sur dudimensiaj materialoj por atingi nunan fluon. La rimarkinda efiko de "Twistronics" estis ekzempligita en la pionira laboro de la esploristoj, pruvante, ke kiam du unu-tavolaj grafenaj tavoloj estas stakigitaj laŭ "magia angulo" torda angulo de θ=1.1±0.1°, tre plata bando aperas. .
En ĉi tiu studo, en la tordita dutavola grafeno (TBLG), la izola fazo de la unua mikrostrio (struktura trajto) de la superkrato laŭ la "magia angulo" estis duonplenigita. La esplorteamo determinis, ke tio estas Mott-izolilo (izolilo kun superkonduktaj trajtoj) kiu elmontras superkonduktivecon ĉe iomete pli altaj kaj pli malaltaj dopaj niveloj. La fazdiagramo montras la alttemperaturan superkonduktaĵon inter la superkondukta transirtemperaturo (Tc) kaj la Fermi-temperaturo (Tf). Ĉi tiu esplorado kaŭzis grandan intereson kaj teorian debaton pri grafena grupstrukturo, topologio kaj kromaj "Magic Angle" semikonduktaĵsistemoj. Kompare kun la origina teoria raporto, eksperimenta esplorado estas malofta kaj ĵus komenciĝis. En ĉi tiu studo, la teamo faris dissendajn mezuradojn sur la "magia angulo" tordita dutavola grafeno montrante la koncernajn izolajn kaj superkonduktajn statojn.
Neatendite distordita angulo de 0,93 ± 0,01, kiu estas 15% pli malgranda ol la establita "Magia Angulo", ankaŭ estas la plej malgranda raportita ĝis nun kaj elmontras superkonduktajn trajtojn. Ĉi tiuj rezultoj indikas, ke la nova korelacia stato povas aperi en la "Magia Angulo" tordita dutavola grafeno, pli malalta ol la primara "magia angulo", preter la unua mikrostrio de grafeno. Por konstrui ĉi tiujn "magiajn kornojn" torditajn bitavolajn grafenajn aparatojn, la teamo uzis aliron "ŝiri kaj stak". La strukturo inter la sesangulaj boronitruro (BN) tavoloj estas enkapsuligita; strukturizite en Hall-stanggeometrion kun multoblaj dratoj kunligitaj al Cr/Au (kromo/oro) randkontaktoj. La tuta "Magia Angulo" tordita dutavola grafena aparato estis fabrikita supre de la grafena tavolo uzata kiel la malantaŭa pordego.
Sciencistoj uzas normajn kontinuan kurenton (DC) kaj alternan kurentajn (AC) ŝlosajn teknikojn por mezuri aparatojn en pumpitaj HE4 kaj HE3 kriostatoj. La teamo registris la rilaton inter la longituda rezisto de la aparato (Rxx) kaj la etendita pordega tensio (VG) gamo kaj kalkulis la magnetan kampon B je temperaturo de 1.7K. Malgranda elektron-trua malsimetrio estis observita kiel eneca posedaĵo de la "Magic Angle" tordita bitavola grafena aparato. Kiel observite en antaŭaj raportoj, la teamo registris ĉi tiujn rezultojn kaj detaligis la raportojn, kiuj ĝis nun superkondukadis. La karakteriza "Magia Angulo" tordas la minimuman tordan angulon de la dutavola grafena aparato. Kun pli proksima ekzameno de la Landau-fandiagramo, la esploristoj akiris kelkajn rimarkindajn trajtojn.
Ekzemple, la pinto ĉe duonplenigo kaj la duobla degenero de la Landau-nivelo estas kongruaj kun la antaŭe observitaj Moment-similaj izolaj statoj. La teamo montris rompon en la simetrio de la proksimuma spinvalo SU(4) kaj la formadon de nova kvazaŭ-partikla Fermi-surfaco. Tamen, la detaloj postulas pli detalan inspektadon. La apero de superkonduktivo ankaŭ estis observita, kiu pliigis Rxx (longitudina rezisto), simile al antaŭaj studoj. La teamo tiam ekzamenis la kritikan temperaturon (Tc) de la superkondukta fazo. Ĉar neniuj datumoj estis akiritaj por optimuma dopado de superkonduktaĵoj en ĉi tiu specimeno, la sciencistoj supozis kritikan temperaturon de ĝis 0.5K. Tamen, tiuj aparatoj iĝas neefikaj ĝis ili povas akiri klarajn datenojn de la superkondukta ŝtato. Por plue esplori la superkonduktan staton, la esploristoj mezuris la kvar-finajn tensio-kurentajn (VI) karakterizaĵojn de la aparato ĉe malsamaj portantaj densecoj.
La rezisto akirita montras ke superfluo estas observita super pli granda densecintervalo kaj montras la subpremadon de superfluo kiam paralela magneta kampo estas aplikata. Por akiri sciojn pri la konduto observita en la studo, la esploristoj kalkulis la Moir-bandan strukturon de la tordita dutavola grafena aparato "Magic Angle" uzante la modelon Bistritzer-MacDonald kaj plibonigitajn parametrojn. Kompare kun la antaŭa kalkulo de la "Magia Angulo" angulo, la kalkulita malaltenergia Moire-bendo ne estas izolita de la alta energia bendo. Kvankam la torda angulo de la aparato estas pli malgranda ol la "magia angulo" angulo kalkulita aliloke, la aparato havas fenomenon, kiu estas forte rilata al antaŭaj studoj (Mort-izolado kaj superkonduktivo), kiujn fizikistoj trovis neatendita kaj realigebla.
Post plia taksado de la konduto ĉe grandaj densecoj (la nombro da ŝtatoj haveblaj sur ĉiu energio), la karakterizaĵoj observitaj de la sciencistoj estas atribuitaj al la lastatempe emerĝantaj rilataj izolaj statoj. En la estonteco, pli detala studo de denseco de ŝtatoj (DOS) estos farita por kompreni la strangan staton de izolajzo kaj determini ĉu ili povas esti klasifikitaj kiel kvantumaj spinlikvaĵoj. Tiamaniere, sciencistoj observis superkonduktivecon proksime de la Mox-simila izola stato en tordita dutavola grafena aparato kun malgranda torda angulo (0.93°). Tiu studo montras ke eĉ ĉe tiaj malgrandaj anguloj kaj altaj densecoj, la efiko de elektrona korelacio sur la trajtoj de moiré estas la sama. En la estonteco, la spinvaloj de la izola fazo estos studitaj, kaj nova superkondukta fazo estos studita je pli malalta temperaturo. Eksperimenta esplorado estos kombinita kun teoriaj klopodoj kompreni la originon de ĉi tiu konduto.
Afiŝtempo: Oct-08-2019