Omume nke Mohr stripes na flat belts na sayensị sayensị na quantum physics nke a na-akpọ "Magic Angle" twisted bilayer graphene (TBLG) adọtala mmasị dị ukwuu n'aka ndị ọkà mmụta sayensị, n'agbanyeghị na ọtụtụ ihe onwunwe na-eche arụmụka kpụ ọkụ n'ọnụ. Na a ọhụrụ ọmụmụ e bipụtara na magazin Science Progress, Emilio Colledo na ndị ọkà mmụta sayensị na Department of Physics na Materials Science na United States na Japan hụrụ superconductivity na ntụnyere na gbagọrọ agbagọ bilayer graphene. Steeti insulator Mott nwere akụkụ ntụgharị nke ihe dịka ogo 0.93. Akụkụ a dị 15% pere mpe karịa “akuku anwansị” (1.1°) agbakọrọ n'ọmụmụ ihe gara aga. Ọmụmụ ihe a na-egosi na "n'akuku anwansị" nke graphene bilayer gbagọrọ agbagọ dị ukwuu karịa ka a tụrụ anya na mbụ.
Ọmụmụ ihe a na-enye ọtụtụ ozi ọhụrụ maka ịkọwapụta ihe nhụsianya siri ike na bilayer graphene gbagọrọ agbagọ maka ngwa na physics quantum. Ndị ọkà mmụta sayensị na-akọwa "Twistronics" dị ka akụkụ mgbagha dị n'etiti akụkụ van der Waals dị n'akụkụ iji mepụta moiré na eriri dị larịị na graphene. Echiche a aghọwo ụzọ ọhụrụ na nke pụrụ iche maka mgbanwe dị ukwuu na ịhazi njirimara ngwaọrụ dabere na ihe akụkụ abụọ iji nweta ọsọ ọsọ ugbu a. E gosipụtara mmetụta dị ịrịba ama nke "Twistronics" n'ọrụ ịsụ ụzọ nke ndị nchọpụta ahụ, na-egosi na mgbe a na-ejikọta akwa abụọ nke graphene n'otu akụkụ n'akụkụ "ntụgharị anwansi" nke θ = 1.1 ± 0.1 °, eriri dị larịị pụtara. .
N'ime ọmụmụ ihe a, na graphene gbagọrọ agbagọ (TBLG), akụkụ mkpuchi nke microstrip mbụ (atụmatụ nhazi) nke superlattice na "akuku anwansị" juru eju. Ndị otu nyocha ahụ kpebisiri ike na nke a bụ Mott insulator (ihe mkpuchi nwere ihe ndị na-arụ ọrụ nke ọma) nke na-egosipụta ike dị elu na ọkwa doping dị ntakịrị elu. Eserese a na-egosi oke okpomọkụ dị n'etiti oke mgbanwe mgbanwe okpomọkụ (Tc) na okpomọkụ Fermi (Tf). Nchọpụta a butere nnukwu mmasị na arụmụka gbasara usoro ihe omume graphene band, topology na sistemu semiconductor "Magic Angle" ọzọ. E jiri ya tụnyere akụkọ izizi nke mbụ, nyocha nnwale dị ụkọ ma ka malitere. N'ime ọmụmụ ihe a, ndị otu ahụ mere nha nnyefe na "n'akuku anwansi" gbagọrọ agbagọ bilayer graphene na-egosi steeti mkpuchi dị mkpa na nke na-enweghị isi.
Akụkụ a na-atụghị anya ya gbagọrọ agbagọ nke 0.93 ± 0.01, nke dị 15% dị ntakịrị karịa "Anglị Anwansi" guzosie ike, bụkwa nke kacha nta akọwara ruo taa ma gosipụta ihe ndị na-arụ ọrụ nke ọma. Nsonaazụ ndị a na-egosi na ọnọdụ mmekọrịta ọhụrụ ahụ nwere ike ịpụta na graphene gbagọrọ agbagọ "Magic Angle", dị ala karịa "akuku anwansị" bụ isi, gafere microstrip mbụ nke graphene. Iji wuo ngwa “mpi anwansi” ndị a gbagọrọ agbagọ graphene, ndị otu ahụ jiri ụzọ “akwa na tojupụtara”. Ihe owuwu dị n'etiti hexagonal boron nitride (BN) n'ígwé ka etinyere; emebere ka ọ bụrụ geometry mkpanaka Hall nwere ọtụtụ wires jikọtara ya na kọntaktị Cr/Au (chromium/ọlaed). Ejiri ngwaọrụ graphene gbagọrọ agbagọ "Magic Angle" n'elu akwa graphene ejiri dị ka ọnụ ụzọ azụ.
Ndị ọkà mmụta sayensị na-eji ọkọlọtọ kpọmkwem ugbu a (DC) na usoro mgbachi ọzọ (AC) iji tụọ ngwaọrụ dị na mgbapụta HE4 na HE3 cryostats. Ndị otu ahụ dekọtara mmekọrịta dị n'etiti nguzogide ogologo nke ngwaọrụ (Rxx) na oke voltaji nke ọnụ ụzọ ámá (VG) wee gbakọọ oghere magnetik B na okpomọkụ nke 1.7K. Ahụrụ obere asymmetry nke oghere eletrọn ka ọ bụ ihe dị n'ime ya nke ngwaọrụ graphene gbagọrọ agbagọ nke “Magic Angle”. Dị ka a hụrụ na akụkọ ndị gara aga, ndị otu ahụ dekọtara nsonaazụ ndị a wee kọwapụta akụkọ ndị na-eme nke ọma ruo ugbu a. Ihe e ji mara “Anglị Anwansi” na-agbagọ opekata mpe torsion nke ngwaọrụ bilayer graphene. Site na nyocha nke ọma nke chaatị ndị fan Landau, ndị nyocha ahụ nwetara ụfọdụ ihe ama ama.
Dịka ọmụmaatụ, ọnụ ọgụgụ kasị elu na ọkara jupụtara na mbelata okpukpu abụọ nke ọkwa Landau kwekọrọ na steeti mkpuchi oge a hụrụ na mbụ. Ndị otu ahụ gosipụtara nkwụsịtụ na symmetry nke ihe dị nso na ndagwurugwu SU (4) na nhazi nke elu akụkụ Fermi ọhụrụ quasi. Agbanyeghị, nkọwa ahụ chọrọ nyocha zuru oke. A hụkwara ọdịdị nke superconductivity, nke mụbara Rxx (nguzogide ogologo oge), dịka ọmụmụ ihe gara aga. Ndị otu ahụ wee nyochaa ọnọdụ okpomọkụ dị oke egwu (Tc) nke usoro ihe na-eme ihe. Ebe ọ bụ na enwetaghị data maka ezigbo doping nke superconductors na nlele a, ndị ọkà mmụta sayensị chere na okpomọkụ dị oke egwu ruru 0.5K. Otú ọ dị, ngwaọrụ ndị a na-aghọ ndị na-adịghị arụ ọrụ ruo mgbe ha nwere ike ịnweta data doro anya site na steeti na-arụ ọrụ nke ọma. Iji nwetakwuo nyocha steeti superconducting, ndị nyocha ahụ tụrụ àgwà voltaji-ugbu a (VI) anọ nke ngwaọrụ na njupụta dị iche iche nke ụgbọ.
Nguzogide enwetara na-egosi na a na-ahụ super current n'ogo njupụta buru ibu ma na-egosi nkwụsị nke ihe dị ugbu a mgbe etinyere oghere magnetik yiri ya. Iji nweta nghọta n'omume a hụrụ na ọmụmụ ihe ahụ, ndị nyocha ahụ gbakọrọ usoro Moir band nke "Magic Angle" gbagọrọ agbagọ bilayer graphene ngwaọrụ site na iji Bistritzer-MacDonald model na mma parameters. Tụnyere ngụkọ gara aga nke akụkụ “Magic Angle”, mgbako Moire dị ala gbakọrọ adịghị ekewapụ na igwe ike dị elu. Ọ bụ ezie na akụkụ mgbagha nke ngwaọrụ ahụ pere mpe karịa akụkụ “nkụkọ anwansi” agbakọrọ n'ebe ọzọ, ngwaọrụ ahụ nwere ihe na-emetụta nke ọma na ọmụmụ gara aga (Mort insulation and superconductivity), nke ndị ọkà mmụta sayensị chọpụtara na ọ bụ ihe a na-atụghị anya ya na ọ ga-ekwe omume.
Mgbe nyochachara omume ahụ na nnukwu densities (ọnụọgụ steeti dị na ike ọ bụla), a na-ekwu na njirimara ndị ọkà mmụta sayensị hụrụ na steeti mkpuchi metụtara ọhụrụ na-apụta. N'ọdịnihu, a ga-eme nyocha zuru ezu nke njupụta nke steeti (DOS) iji ghọta ọnọdụ mkpuchi na-adịghị mma na iji chọpụta ma ọ bụrụ na enwere ike ikewa ha dị ka quantum spin liquids. N'ụzọ dị otú a, ndị ọkà mmụta sayensị hụrụ superconductivity nso Mox-dị ka insulating steeti na a gbagọrọ agbagọ bilayer graphene ngwaọrụ nwere obere ntụgharị akụkụ (0.93°). Ọmụmụ ihe a na-egosi na ọbụna n'akụkụ dị nta dị otú ahụ na njupụta dị elu, mmetụta nke njikọ electron na njirimara nke moiré bụ otu ihe ahụ. N'ọdịnihu, a ga-amụ ndagwurugwu na-agbagharị agbagharị nke usoro mkpuchi mkpuchi, a ga-amụkwa usoro ọhụrụ nke superconducting na obere okpomọkụ. A ga-ejikọta nyocha nnwale na mbọ echiche iji ghọta mmalite omume a.
Oge nzipu: Ọktoba 08-2019