Reftara xêzên Mohr û kemerên dûz di zanista zanist û fîzîka kuantûmê de ku jê re "Goşeya Sêrbaz" grafîna duqatî ya pêçayî (TBLG) tê gotin, bala zanyaran kişandiye ser xwe, her çend gelek taybetmendî rastî nîqaşên germ tên. Di lêkolînek nû de ku di kovara Science Progress de hatiye weşandin, Emilio Colledo û zanyarên Beşa Fîzîk û Zanista Materyalan li Dewletên Yekbûyî û Japonyayê superkonduktîvîte û analojiyê di grafîna duqatî ya pêçayî de dîtin. Rewşa îzoleker a Mott xwedî goşeyek pêçayî ya bi qasî 0,93 pileyan e. Ev goşe ji goşeya "goşeya sêrbaz" (1,1°) ya ku di lêkolîna berê de hatiye hesabkirin %15 piçûktir e. Ev lêkolîn nîşan dide ku rêza "goşeya sêrbaz" a grafîna duqatî ya pêçayî ji ya ku berê dihat hêvîkirin mezintir e.
Ev lêkolîn ji bo şirovekirina diyardeyên kuantûmê yên bihêz di grafena duqatî ya pêçayî de ji bo sepanên di fîzîka kuantûmê de gelek agahiyên nû peyda dike. Fîzîknas "Twistronics" wekî goşeya pêçandina nisbî di navbera qatên van der Waals ên cîran de ji bo hilberandina bendên moiré û deşt di grafenê de pênase dikin. Ev têgeh bûye rêbazek nû û bêhempa ji bo guhertin û xwerûkirina taybetmendiyên cîhazê li ser bingeha materyalên du-alî da ku herikîna herikê bi dest bixin. Bandora berbiçav a "Twistronics" di xebata pêşeng a lêkolîneran de hate nimûne kirin, ku nîşan da ku dema ku du qatên grafenê yên yek-qatî di goşeya pêçandina "goşeya efsûnî" ya θ=1.1±0.1° de têne rêz kirin, bendêk pir deşt xuya dike.
Di vê lêkolînê de, di grafîna duqatî ya pêçayî (TBLG) de, qonaxa îzolekirinê ya mîkroşirêta yekem (taybetmendiya avahîsaziyê) ya superlatîsê li "goşeya efsûnî" nîv-dagirtî bû. Tîma lêkolînê destnîşan kir ku ev îzolekerek Mott e (îzolekerek bi taybetmendiyên superconductor) ku superconductoriyê di astên dopingê yên hinekî bilindtir û nizmtir de nîşan dide. Diyagrama qonaxê superconductorê germahiya bilind di navbera germahiya veguherîna superconductor (Tc) û germahiya Fermi (Tf) de nîşan dide. Ev lêkolîn bû sedema eleqeyek mezin û nîqaşek teorîk li ser avahiya benda grafînê, topolojî û pergalên nîvconductor ên "Goşeya Efsûnî" yên din. Li gorî rapora teorîk a orîjînal, lêkolîna ceribandinî kêm e û nû dest pê kiriye. Di vê lêkolînê de, tîmê pîvandinên veguhastinê li ser grafîna duqatî ya pêçayî ya "goşeya efsûnî" pêk anîn ku rewşên îzolekirin û superconductor ên têkildar nîşan didin.
Goşeyeke guherbar a bi awayekî nediyar a 0.93 ± 0.01, ku ji "Goşeya Sêrbaz" a damezrandî %15 piçûktir e, di heman demê de ya herî biçûk e ku heta niha hatiye ragihandin û taybetmendiyên superconductor nîşan dide. Ev encam nîşan didin ku rewşa koralasyonê ya nû dikare di grafîna duqatî ya pêçayî ya "Goşeya Sêrbaz" de, ji "goşeya sêrbaz" a sereke kêmtir, li pişt mîkroşirta yekem a grafînê xuya bibe. Ji bo avakirina van cîhazên grafîna duqatî ya pêçayî ya "qiloçê sêrbaz" de, tîmê rêbaza "qetandin û komkirin" bikar anî. Avahiya di navbera qatên nîtrîda boronê ya şeşalî (BN) de kapsulkirî ye; bi şêweya geometrîya çîpa Hall bi gelek têlên ku bi têkiliyên qiraxa Cr/Au (krom/zêr) ve girêdayî ne, hatiye sêwirandin. Tevahiya cîhaza grafîna duqatî ya pêçayî ya "Goşeya Sêrbaz" li ser qata grafînê ya ku wekî deriyê paşîn tê bikar anîn hatiye çêkirin.
Zanyar teknîkên kilîtkirina herika rasterast (DC) û herika alternatîf (AC) yên standard bikar tînin da ku cîhazên di krîostatên HE4 û HE3 yên pompekirî de bipîvin. Tîmê têkiliya di navbera berxwedana dirêjahî (Rxx) ya cîhazê û rêza voltaja deriyê dirêjkirî (VG) de tomar kir û zeviya magnetîkî B di germahiya 1.7K de hesab kir. Asimetriya piçûk a qulên elektronê wekî taybetmendiyek xwerû ya cîhaza grafîna duqatî ya pêçayî ya "Goşeya Sêrbaz" hate dîtin. Wekî ku di raporên berê de hate dîtin, tîmê ev encam tomar kirin û raporên ku heta niha superconductor bûne bi berfirehî rave kirin. Taybetmendiya "Goşeya Sêrbaz" goşeya torsiyonê ya herî kêm a cîhaza grafîna duqatî dipêçe. Bi lêkolînek ji nêz ve ya nexşeya fanosê ya Landau, lêkolîneran hin taybetmendiyên berbiçav bi dest xistin.
Bo nimûne, lûtkeya li nîv-dagirtinê û du qat dejenerasyona asta Landau bi rewşên îzolekirinê yên mîna Momentê yên berê hatine dîtin re lihevhatî ne. Tîmê şikestinek di simetrîya geliyê spinê ya nêzîkî SU(4) û çêbûna rûberek Fermi ya nîv-partikulî ya nû de nîşan da. Lêbelê, hûrgulî hewceyê vekolînek berfirehtir in. Xuyabûna superconductivity jî hate dîtin, ku Rxx (berxwedana dirêjahî) zêde kir, mîna lêkolînên berê. Dûv re tîmê germahiya krîtîk (Tc) ya qonaxa superconductor lêkolîn kir. Ji ber ku di vê nimûneyê de ji bo dopkirina çêtirîn a superconductoran tu daneyek nehat bidestxistin, zanyar germahiyek krîtîk heya 0.5K texmîn kirin. Lêbelê, ev cîhaz bêbandor dibin heya ku ew karibin daneyên zelal ji rewşa superconductor bistînin. Ji bo ku rewşa superconductor bêtir lêkolîn bikin, lêkolîneran taybetmendiyên voltaja-herikîna çar-termînal (VI) yên cîhazê di dendikên hilgirên cûda de pîvand.
Berxwedana ku hatiye bidestxistin nîşan dide ku herikîna super li ser rêzek densiteya mezintir tê dîtin û tepeserkirina herikîna super nîşan dide dema ku zeviyek magnetîkî ya paralel tê sepandin. Ji bo ku têgihîştinek li ser tevgera ku di lêkolînê de hatiye dîtin bi dest bixin, lêkolîneran avahiya benda Moir a cîhaza grafînê ya duqatî ya pêçayî ya "Guşeya Sêrbaz" bi karanîna modela Bistritzer-MacDonald û parametreyên çêtir hesab kirin. Li gorî hesabkirina berê ya goşeya "Guşeya Sêrbaz", benda Moire ya enerjiya kêm a hesabkirî ji benda enerjiya bilind nayê veqetandin. Her çend goşeya pêçandinê ya cîhazê ji goşeya "goşeya sêrbaz" a ku li cîhek din hatiye hesabkirin piçûktir be jî, cîhaz xwedan diyardeyek e ku bi lêkolînên berê ve girêdayî ye (îzolasyona Mort û superconductivity), ku fîzîkzanan ew wekî neçaverêkirî û gengaz dîtin.
Piştî nirxandina bêtir a tevgerê di dendikên mezin de (hejmara rewşên berdest li ser her enerjiyê), taybetmendiyên ku ji hêla zanyaran ve hatine dîtin bi rewşên îzolekirinê yên nû yên têkildar ve têne girêdan. Di pêşerojê de, lêkolînek berfirehtir a dendika rewşan (DOS) dê were kirin da ku rewşa xerîb a îzolekirinê were fêm kirin û were destnîşankirin ka ew dikarin wekî şilekên spin ên kuantumê werin dabeş kirin. Bi vî rengî, zanyaran superkonduktîvîte nêzîkî rewşa îzolekirinê ya mîna Mox di cîhazek grafînê ya duqatî ya pêçayî de bi goşeyek pêçandinê ya piçûk (0.93°) çavdêrî kirin. Ev lêkolîn nîşan dide ku tewra di goşeyên wusa piçûk û dendikên bilind de jî, bandora koralasyona elektronan li ser taybetmendiyên moiré wekhev e. Di pêşerojê de, geliyên spin ên qonaxa îzolekirinê dê werin lêkolîn kirin, û qonaxek superkonduktîv a nû dê di germahiyek nizmtir de were lêkolîn kirin. Lêkolîna ceribandinî dê bi hewildanên teorîk re were hev kirin da ku eslê vê tevgerê were fêm kirin.
Dema Postê: Cotmeh-08-2019