Фән һәм квант физикасы фәнендә Мохр полосаларының һәм яссы каешларның тәртибе "Тылсымлы почмак" борылган билайер графены (TBLG) галимнәрдә зур кызыксыну уятты, күп бәхәсләр кызу бәхәсләргә дучар булса да. Science Progress журналында басылган яңа тикшеренүдә Эмилио Колледо һәм АКШ һәм Япониянең Физика һәм материаллар фәннәре кафедрасы галимнәре билайер графенасында супер үткәрүчәнлекне һәм аналогияне күзәттеләр. Мотт изолятор халәтенең борылыш почмагы якынча 0,93 градус. Бу почмак алдагы тикшерүдә исәпләнгән "тылсымлы почмак" почмагыннан (1,1 °) 15% кечерәк. Бу тикшеренү шуны күрсәтә: борылган билайер графенының "тылсымлы почмагы" диапазоны алдан көтелгәннән зуррак.
Бу тикшеренү квант физикасында куллану өчен борылган билайер графенасында көчле квант күренешләрен шифрлау өчен бик күп яңа мәгълүмат бирә. Физиклар "Twistronics" ны графендагы моир һәм яссы полосалар чыгару өчен күрше ван дер Вальс катламнары арасындагы чагыштырмача борылыш почмагы дип билгелиләр. Бу концепция агым агымына ирешү өчен ике үлчәмле материалларга нигезләнеп җайланма үзлекләрен сизелерлек үзгәртү һәм көйләү өчен яңа һәм уникаль ысулга әйләнде. "Твистроника" ның искиткеч эффекты тикшерүчеләрнең пионер хезмәтендә күрсәтелде, ике катлы графен катламы "тылсымлы почмак" борылыш почмагына st = 1,1 ± 0,1 ° булганда, бик яссы полоса барлыкка килүен күрсәтте. .
Бу тикшеренүдә, борылган билайер графенасында (TBLG), "тылсымлы почмакта" суперлаттның беренче микросрип (структур үзенчәлеге) изоляцион этабы ярым тутырылган. Тикшеренү төркеме моның Mott изоляторы (супер үткәргеч үзлекләре булган изолятор) булуын ачыклады, ул супер үткәрүчәнлекне бераз югарырак һәм түбән допинг дәрәҗәсендә күрсәтә. Фаза схемасы супер үткәргеч күчү температурасы (Tc) белән Ферми температурасы (Tf) арасында югары температура үткәргечне күрсәтә. Бу тикшеренү графен полосасы структурасы, топология һәм өстәмә "Тылсымлы почмак" ярымүткәргеч системалары турында зур кызыксыну һәм теоретик бәхәскә китерде. Оригиналь теоретик доклад белән чагыштырганда, эксперименталь тикшеренүләр сирәк һәм яңа гына башланды. Бу тикшеренүдә коллектив “тылсымлы почмак” борылган билайер графенасында тапшыру үлчәүләрен үткәрде, тиешле изоляцион һәм үткәргеч үткәрү халәтләрен күрсәтә.
Көтелмәгән бозылган 0.93 ± 0.01 почмагы, билгеләнгән "Тылсымлы почмак" тан 15% кечерәк, шулай ук бүгенге көнгә кадәр иң кечкенә хәбәр ителгән һәм үткәргеч үткәрү үзенчәлекләрен күрсәтә. Бу нәтиҗәләр шуны күрсәтә: яңа корреляция халәте "Тылсымлы почмак" борылган билайер графенасында, төп "тылсымлы почмактан" түбәнрәк, графенаның беренче микросрипасыннан читтә күренергә мөмкин. Бу "тылсымлы мөгез" борылган билайер графен җайланмаларын төзү өчен, команда "ерту һәм стакан" алымын кулланды. Алты почмаклы бор нитрид (BN) катламнары арасындагы структура консапсуляцияләнгән; Cr / Au (хром / алтын) кыр контактларына кушылган берничә чыбык белән зал таягы геометриясенә бизәлгән. Бөтен "Тылсымлы почмак" борылган билайер графен җайланмасы арткы капка буларак кулланылган графен катламы өстендә эшләнгән.
Галимнәр насослы HE4 һәм HE3 криостатларында җайланмаларны үлчәү өчен стандарт туры ток (DC) һәм алмаш ток (AC) блоклау техникасын кулланалар. Коллектив җайланманың озын каршылыгы (Rxx) һәм киңәйтелгән капка көчәнеше (VG) диапазоны арасындагы бәйләнешне яздырды һәм В магнит кырын 1,7К температурада исәпләде. Кечкенә электрон тишекле асимметрия "Тылсымлы почмак" борылган билайер графен җайланмасының үзенчәлекле милеге булып күзәтелде. Алдагы докладларда күзәтелгәнчә, команда бу нәтиҗәләрне яздырды һәм хәзерге вакытта үткәргеч үткәргән отчетларны җентекләп аңлатты. Характерлы "Тылсымлы почмак" билайер графен җайланмасының минималь борылыш почмагын бора. Ландау җанатарлар схемасын җентекләп тикшерү белән, тикшерүчеләр кайбер күренекле үзенчәлекләргә ирештеләр.
Мисал өчен, ярты тутыруның иң югары ноктасы һәм Ландау дәрәҗәсенең ике тапкыр бозылуы моңа кадәр күзәтелгән Моментка охшаган изоляция шартларына туры килә. Коллектив якынча спин үзәнлеге симметриясендә тәнәфес күрсәтте һәм яңа квази-кисәкчәләр Ферми өслеген формалаштырды. Ләкин, детальләр җентекләп тикшерүне таләп итә. Супер үткәрүчәнлекнең күренеше шулай ук күзәтелде, бу Rxx (озынлыкка каршы тору) артты, алдагы тикшеренүләргә охшаган. Аннары коллектив үткәргеч этапның критик температурасын (Tc) тикшерде. Бу үрнәктә үткәргечләрнең оптималь допингы өчен бернинди мәгълүмат та булмаганлыктан, галимнәр критик температураны 0,5К га кадәр кабул иттеләр. Ләкин, бу җайланмалар, үткәргеч үткәрү халәтеннән ачык мәгълүмат ала алганчы, нәтиҗәсез булып китәләр. Супер үткәргеч торышын тагын да күбрәк тикшерү өчен, тикшерүчеләр җайланманың дүрт терминал көчәнеш-ток (VI) характеристикаларын төрле йөртүче тыгызлыгында үлчәделәр.
Алынган каршылык супер токның зур тыгызлык диапазонында күзәтелүен һәм параллель магнит кыры кулланылганда супер токның кысылуын күрсәтә. Тикшеренүләрдә күзәтелгән тәртип турында төшенү өчен, тикшерүчеләр Bistritzer-MacDonald моделе һәм камилләштерелгән параметрлар ярдәмендә "Тылсымлы почмак" борылган билайер графен җайланмасының Moir төркем структурасын исәпләделәр. "Тылсымлы почмак" почмагын алдагы исәпләү белән чагыштырганда, түбән энергияле Moire диапазоны югары энергия полосасыннан аерылмый. Deviceайланманың борылыш почмагы бүтән урында исәпләнгән "тылсымлы почмак" почмагыннан кечерәк булса да, җайланма элеккеге тикшеренүләр белән нык бәйләнгән күренешкә ия (Морт изоляциясе һәм үткәрүчәнлек), физиклар көтмәгән һәм мөмкин булган.
Алга таба зур тыгызлыктагы тәртипне бәяләгәннән соң (һәр энергиядә булган дәүләтләр саны), галимнәр күзәткән характеристикалар яңа барлыкка килгән изоляция дәүләтләренә бәйле. Киләчәктә изоляциянең сәер торышын аңлау һәм квант спин сыеклыклары дип классификацияләнергә мөмкинлеген ачыклау өчен дәүләтләрнең тыгызлыгын (DOS) җентекләп өйрәнү үткәреләчәк. Шул рәвешле, галимнәр кечкенә борылышлы (0.93 °) борылган билайер графен җайланмасында Мокс сыман изоляцион хәл янында супер үткәрүчәнлекне күзәттеләр. Бу тикшеренү шуны күрсәтә: хәтта кечкенә почмакларда да, югары тыгызлыкта да, электрон корреляциянең моире үзлекләренә тәэсире бер үк. Киләчәктә изоляцион этапның әйләнү үзәннәре өйрәнеләчәк, һәм түбән температурада яңа үткәргеч үткәрү этабы өйрәнеләчәк. Эксперименталь тикшеренүләр бу тәртипнең килеп чыгышын аңлау өчен теоретик тырышлыклар белән берләштереләчәк.
Пост вакыты: 08-2019 октябрь