D'Behuele vu Mohrstreifen a flaach Gürtel an der Wëssenschaft vun der Wëssenschaft an der Quantephysik genannt "Magic Angle" verdréchent Bilayer graphene (TBLG) huet e groussen Interessi vu Wëssenschaftler ugezunn, obwuel vill Eegeschafte mat enger erhëtzter Debatt konfrontéiert sinn. An enger neier Etude, déi an der Zäitschrëft Science Progress publizéiert gouf, hunn den Emilio Colledo a Wëssenschaftler am Departement fir Physik a Materialwëssenschaften an den USA a Japan d'Superleitung an d'Analogie am verdrësste Bilayer-Graphen observéiert. De Mott Isolator Staat huet e Wénkel vun ongeféier 0,93 Grad. Dëse Wénkel ass 15% méi kleng wéi de "Magiewénkel" Wénkel (1,1°) berechent an der viregter Etude. Dës Etude weist datt de "magesche Wénkel" Gamme vu verdrësselten Bilayer Grafen méi grouss ass wéi virdru erwaart.
Dës Etude liwwert e Räichtum vun neien Informatioune fir déi staark Quantephenomener am verdréchent Bilayer-Graphen fir Uwendungen an der Quantephysik z'entschlësselen. Physiker definéieren "Twistronics" als de relativen Twistwénkel tëscht benachbarte Van der Waals Schichten fir Moiré a flaach Bands am Graphen ze produzéieren. Dëst Konzept ass zu enger neier an eenzegaarteger Method ginn fir d'Eegeschafte vum Apparat wesentlech z'änneren an ze personaliséieren op Basis vun zweedimensionalen Materialien fir den aktuelle Flow z'erreechen. De bemierkenswäerten Effekt vun "Twistronics" gouf an der Pionéieraarbecht vun de Fuerscher illustréiert, beweist datt wann zwou eenzeg Schicht Grafenschichten an engem "Magiewénkel" Twistwénkel vun θ=1.1±0.1° gestapelt ginn, eng ganz flaach Band erschéngt. .
An dëser Etude, am verdréchent Bilayer graphene (TBLG), der isoléierend Phase vun der éischter microstrip (strukturell Fonktioun) vun der Superlattice um "Magie Wénkel" war semi-gefëllt. D'Fuerschungsteam huet festgestallt datt dëst e Mott Isolator ass (en Isolator mat Superleitungseigenschaften) deen Superleitung op liicht méi héich a méi niddereg Dopingniveauen weist. D'Phasediagramm weist den Héichtemperatur-Superleiter tëscht der Superleitungsiwwergangstemperatur (Tc) an der Fermi-Temperatur (Tf). Dës Fuerschung huet zu groussen Interessi an theoretesch Debatt iwwer graphene Band Struktur, Topologie an zousätzlech "Magic Angle" Hallefleitsystemer gefouert. Am Verglach mam ursprénglechen theoretesche Bericht ass experimentell Fuerschung seelen an huet just ugefaang. An dëser Etude huet d'Team Iwwerdroungsmessungen op dem "Magiewénkel" verdréchent Bilayer Graphen gemaach, wat déi relevant isoléierend an superleitend Staaten weist.
En onerwaart verzerrte Wénkel vun 0,93 ± 0,01, deen 15% méi kleng ass wéi den etabléierte "Magic Angle", ass och dee klengste bis haut gemellt an huet superleitend Eegeschaften. Dës Resultater weisen datt den neie Korrelatiounszoustand am "Magic Angle" verdréchent Bilayer Graphen erscheint, méi niddereg wéi de primäre "Magiewénkel", iwwer den éischte Mikrostrip vu Graphen. Fir dës "Zauberhorn" verdreift Bilayer Graphen-Geräter ze bauen, huet d'Team eng "Tréinen a Stack" Approche benotzt. D'Struktur tëscht de sechseckegen Bornitrid (BN) Schichten ass encapsuléiert; Muster an eng Hall Staang Geometrie mat multiple Dréit ofgepëtzt mat Cr / Au (Chrom / Gold) Rand Kontakter. De ganzen "Magic Angle" verdréchent Bilayer Graphen-Apparat gouf uewen op der Graphenschicht fabrizéiert, déi als Réckpaart benotzt gouf.
Wëssenschaftler benotzen Standard Direktstroum (DC) an Alternéierstroum (AC) Sperrtechniken fir Apparater a gepompelten HE4 an HE3 Kryostaten ze moossen. D'Team huet d'Relatioun tëscht der Längsresistenz vum Apparat (Rxx) an der erweiderter Gatespannung (VG) Gamme opgeholl an d'Magnéitfeld B bei enger Temperatur vun 1,7K berechent. Kleng Elektronen-Lach Asymmetrie gouf beobachtet als en inherent Eegentum vum "Magic Angle" verdréchent Bilayer graphene Apparat. Wéi an de fréiere Berichter observéiert, huet d'Team dës Resultater opgeholl an detailléiert Berichter, déi bis elo superleitend waren. De charakteristesche "Magic Angle" verdréit de minimale Torsiounswinkel vum Bilayer Graphen-Apparat. Mat enger méi noer Untersuchung vum Landau Fan-Chart hunn d'Fuerscher e puer bemierkenswäert Feature gewonnen.
Zum Beispill sinn de Peak bei der Halschent Fëllung an déi zweefach Degeneratioun vum Landau Niveau konsequent mat de virdru observéierte Moment-ähnlechen Isolatiounszoustand. D'Team huet eng Paus an der Symmetrie vum geschätzte Spindall SU (4) an d'Bildung vun enger neier Quasi-Partikel Fermi Uewerfläch gewisen. Wéi och ëmmer, d'Detailer erfuerderen eng méi detailléiert Inspektioun. D'Erscheinung vun der Superkonduktivitéit gouf och beobachtet, wat d'Rxx erhéicht huet (Längsresistenz), ähnlech wéi fréier Studien. D'Team huet dunn déi kritesch Temperatur (Tc) vun der Superleitungsphase ënnersicht. Well keng Donnéeën fir optimal Doping vun Superleitungen an dëser Probe kritt goufen, hunn d'Wëssenschaftler eng kritesch Temperatur vu bis zu 0,5K ugeholl. Wéi och ëmmer, dës Apparater ginn net effikass bis se fäeg sinn kloer Daten aus dem Superleitungszoustand ze kréien. Fir den Superleitungszoustand weider z'ënnersichen, hunn d'Fuerscher d'Véierterminal Spannungsstroum (VI) Charakteristiken vum Apparat bei verschiddenen Trägerdichte gemooss.
D'Resistenz kritt weist datt Superstroum iwwer e méi grousst Dichtberäich observéiert gëtt a weist d'Ënnerdréckung vum Superstroum wann e parallele Magnéitfeld ugewannt gëtt. Fir Abléck an d'Behuele observéiert an der Studie ze kréien, hunn d'Fuerscher d'Moir Band Struktur vum "Magic Angle" verdréchent Bilayer Graphen-Apparat berechent mam Bistritzer-MacDonald Modell a verbesserte Parameteren. Am Verglach mat der viregter Berechnung vum "Magic Angle" Wénkel ass déi berechent Low-Energie-Moire-Band net vun der Héichenergieband isoléiert. Obwuel den Twistwénkel vum Apparat méi kleng ass wéi de "Magiewénkel" Wénkel soss anzwousch berechent, huet den Apparat e Phänomen dat staark mat fréiere Studien (Mort Isolatioun a Superleitung) verbonnen ass, déi Physiker als onerwaart a machbar fonnt hunn.
No der weiderer Evaluatioun vum Verhalen bei grousser Dicht (d'Zuel vun de Staaten, déi op all Energie verfügbar sinn), ginn d'Charakteristiken, déi vun de Wëssenschaftler observéiert ginn, un déi nei entstanen assoziéiert Isolatiounszoustand zougeschriwwen. An Zukunft gëtt eng méi detailléiert Studie vun der Dicht vu Staaten (DOS) duerchgefouert fir den komeschen Zoustand vun der Isolatioun ze verstoen an ze bestëmmen ob se als Quantespin Flëssegkeete klasséiert kënne ginn. Op dës Manéier hunn d'Wëssenschaftler d'Superleitung no beim Mox-ähnlechen Isolatiounszoustand an engem verdrësste Bilayer-Graphen-Apparat mat engem klenge Twistwénkel (0,93°) observéiert. Dës Etude weist datt och bei esou klenge Winkelen an héijer Dicht den Effekt vun der Elektronekkorrelatioun op d'Eegeschafte vum Moiré d'selwecht ass. An Zukunft wäerten d'Spinndäller vun der Isoléierphase studéiert ginn, an eng nei Superleitungsphase gëtt bei enger méi niddereger Temperatur studéiert. Experimentell Fuerschung gëtt kombinéiert mat theoreteschen Efforten fir den Urspronk vun dësem Verhalen ze verstoen.
Post Zäit: Okt-08-2019