Boitšoaro ba metsero ea Mohr le mabanta a bataletseng ho saense ea saense le quantum physics e bitsoang "Magic Angle" twisted bilayer graphene (TBLG) e hohetse thahasello e kholo ho tsoa ho bo-rasaense, le hoja thepa e mengata e tobane le likhang tse chesang. Phuputsong e ncha e hatisitsoeng koranteng ea Science Progress, Emilio Colledo le bo-rasaense Lefapheng la Fisiks le Materials Science United States le Japane ba hlokometse superconductivity le papiso ka twisted bilayer graphene. Sebaka sa insulator sa Mott se na le angle e sothehileng ea likhato tse ka bang 0.93. Lehlakore lena le nyane ka 15% ho feta "magic angle" (1.1°) e baliloeng thutong e fetileng. Boithuto bona bo bonts'a hore "magic angle" e sothehileng ea bilayer graphene e kholo ho feta kamoo ho neng ho lebelletsoe pele.
Phuputso ena e fana ka boitsebiso bo bongata bo bocha bakeng sa ho manolla liketsahalo tse matla tsa quantum ho twisted bilayer graphene bakeng sa ts'ebeliso ea fisiks ea quantum. Litsebi tsa fisiks li hlalosa "Twistronics" e le sekhutlo se lekanyelitsoeng lipakeng tsa van der Waals ho hlahisa li-moiré le lihlopha tse bataletseng tsa graphene. Khopolo ena e fetohile mokhoa o mocha le o ikhethang oa ho fetola haholo le ho iketsetsa thepa ea lisebelisoa tse thehiloeng ho lisebelisoa tse peli ho finyella phallo ea hona joale. Phello e tsotehang ea "Twistronics" e bontšitsoe mosebetsing oa bo-pula-maliboho oa bafuputsi, ho bontša hore ha lihlopha tse peli tsa graphene li kenngoa ka "magic angle" twist angle ea θ = 1.1± 0.1 °, sehlopha se bataletseng haholo se hlaha. .
Thutong ena, ho e sothehileng bilayer graphene (TBLG), mohato o sireletsang oa microstrip ea pele (sebopeho sa sebopeho) sa superlattice ho "magic angle" e ne e tletse. Sehlopha sa bafuputsi se ile sa etsa qeto ea hore sena ke Mott insulator (sehatsetsi se nang le thepa ea superconducting) se bontšang superconductivity maemong a holimo hanyenyane le a tlaase a doping. Setšoantšo sa mohato se bonts'a mocheso o phahameng oa mocheso pakeng tsa mocheso oa phetoho ea superconducting (Tc) le mocheso oa Fermi (Tf). Patlisiso ena e lebisitse thahasellong e kholo le ngangisano ea theory mabapi le sebopeho sa sehlopha sa graphene, topology le litsamaiso tse ling tsa "Magic Angle" semiconductor. Ha ho bapisoa le tlaleho ea pele ea theory, lipatlisiso tsa liteko ha li fumanehe 'me li sa tsoa qala. Phuputsong ena, sehlopha se entse litekanyo tsa phetisetso ho "magic angle" e sothehileng bilayer graphene e bonts'ang linaha tse amehang tsa insulating le superconducting.
Leqhubu le sothehileng le sa lebelloang la 0.93 ± 0.01, le leng le lenyenyane ka 15% ho feta "Magic Angle" e thehiloeng, hape ke e nyenyane ka ho fetisisa e tlalehiloeng ho fihlela joale mme e bonts'a thepa ea superconducting. Liphetho tsena li bonts'a hore boemo bo bocha ba khokahano bo ka hlaha "Magic Angle" e sothehileng bilayer graphene, e tlase ho feta "angle ea boselamose", ho feta microstrip ea pele ea graphene. Ho etsa lisebelisoa tsena tsa "magic manaka" a sothehileng a bilayer graphene, sehlopha se ile sa sebelisa mokhoa oa "taro and stack". Sebopeho se pakeng tsa likarolo tsa hexagonal boron nitride (BN) se kentsoe; e entsoe ka sebopeho sa jiometry ea Hall rod e nang le lithapo tse ngata tse kopantsoeng le likhokahano tsa Cr/Au (chromium/ khauta). Sesebelisoa sohle sa "Magic Angle" se sothehileng sa bilayer graphene se ne se entsoe ka holim'a lera la graphene le sebelisoang e le heke e ka morao.
Bo-rasaense ba sebelisa mekhoa e tloaelehileng ea hona joale (DC) le mekhoa ea ho notlela ea hona joale (AC) ho lekanya lisebelisoa ka li-cryostats tsa HE4 le HE3 tse pompetsoeng. Sehlopha se ile sa tlaleha kamano pakeng tsa khanyetso ea longitudinal ea sesebelisoa (Rxx) le lebelo le atolositsoeng la liheke (VG) le ho bala matla a khoheli B ka mocheso oa 1.7K. Asymmetry e nyane ea electron-hole e ile ea bonoa e le thepa ea tlhaho ea sesebelisoa sa "Magic Angle" se sothehileng sa bilayer graphene. Joalokaha ho boletsoe litlalehong tse fetileng, sehlopha se tlalehile liphetho tsena mme sa qaqisa litlaleho tse 'nileng tsa e-ba superconducting ho fihlela joale. Tšobotsi ea "Magic Angle" e sotha bonyane ba torsion angle ea sesebelisoa sa bilayer graphene. Ka tlhahlobo e haufi ea chate ea balateli ba Landau, bafuputsi ba ile ba fumana likarolo tse ling tse hlokomelehang.
Ka mohlala, tlhōrō ea ho tlatsa halofo le ho fokotseha ha makhetlo a mabeli ha boemo ba Landau ho lumellana le maemo a kileng a bonoa a Moment-like insulation. Sehlopha se bontšitse khefu ho symmetry ea hoo e ka bang spin phula SU (4) le ho thehoa ha sebaka se secha sa quasi-particle Fermi. Leha ho le joalo, lintlha li hloka tlhahlobo e qaqileng haholoanyane. Ponahalo ea superconductivity e ile ea boela ea hlokomeloa, e ileng ea eketsa Rxx (longitudinal resistance), e tšoanang le lithuto tse fetileng. Sehlopha se ile sa hlahloba mocheso o matla (Tc) oa mohato oa superconducting. Kaha ha ho na data e fumanoeng bakeng sa doping e nepahetseng ea li-superconductors sampole ena, bo-rasaense ba ile ba nka mocheso o boima oa ho fihla ho 0.5K. Leha ho le joalo, lisebelisoa tsena ha li sebetse ho fihlela li khona ho fumana lintlha tse hlakileng ho tsoa ho boemo ba superconducting. Ho tsoela pele ho etsa lipatlisiso tsa boemo ba superconducting, bafuputsi ba ile ba lekanya litšobotsi tse 'nè tsa "voltage-current" (VI) tsa sesebelisoa maemong a fapaneng a sepalangoang.
Khanyetso e fumanoeng e bonts'a hore super current e hlokomeloa holim'a mefuta e mengata ea batho ba bangata 'me e bontša khatello ea super current ha ho sebelisoa matla a khoheli a tšoanang. Ho fumana temohisiso mabapi le boitšoaro bo bonoang thutong, bafuputsi ba ile ba bala sebopeho sa sehlopha sa Moir sa "Magic Angle" sesebelisoa se sothehileng sa bilayer graphene se sebelisa mohlala oa Bistritzer-MacDonald le liparamente tse ntlafalitsoeng. Ha ho bapisoa le palo e fetileng ea "Magic Angle" angle, sehlopha sa Moire sa matla a tlase se baloang ha se khethollehe ho sehlopha se phahameng sa matla. Le hoja sekhutlo sa sesebelisoa se le senyenyane ho feta "magic angle" e baloang libakeng tse ling, sesebelisoa se na le ketsahalo e amanang haholo le lithuto tsa pele (Mort insulation and superconductivity), eo litsebi tsa fisiks li fumaneng e le ntho e sa lebelloang le e ka khonehang.
Kamora ho lekola boits'oaro bo bongata bo boholo (palo ea linaha tse fumanehang matla a mang le a mang), litšoaneleho tse bonoang ke bo-ramahlale li hlahisoa ke linaha tse sa tsoa hlaha tse amanang le ts'ebetso. Nakong e tlang, ho tla etsoa boithuto bo qaqileng haholoanyane ba density of states (DOS) ho utloisisa boemo bo sa tloaelehang ba ho koala le ho fumana hore na li ka khetholloa e le metsi a quantum spin. Ka tsela ena, bo-ramahlale ba ile ba bona superconductivity haufi le boemo ba insulating bo kang ba Mox ka sesebelisoa se sothehileng sa graphene se nang le angle e nyane ea twist (0.93°). Phuputso ena e bontša hore esita le li-angles tse nyenyane joalo le li-densities tse phahameng, phello ea ho hokahanya ha elektronike ho thepa ea moiré e tšoana. Nakong e tlang, ho tla ithutoa liphula tsa sekhahla sa insulating, 'me mohato o mocha oa superconducting o tla ithutoa ka mocheso o tlase. Lipatlisiso tsa liteko li tla kopanngoa le boiteko ba khopolo-taba ho utloisisa tšimoloho ea boitšoaro bona.
Nako ea poso: Oct-08-2019