ICFO 设备特写(扭曲的双层石墨烯结构位于两个金色边框正方形的黑色中心区域)
这个装置被放在冰箱内的实验装置上
信用:ICFO 如果你把两层石墨烯一层叠在另一层上面，然后以1°的角度旋转它们
实验证明，这种材料可以表现得像绝缘体一样，没有电流可以流动，同时也可以表现得像超导体一样，电流可以无阻力地流动
这一重大发现发生在2018年
去年，也就是2019年，当ICFO的研究人员正在改进用于复制这些突破的设备的质量时，他们偶然发现了更大的、完全出乎意料的东西
除了一组全新的磁态和拓扑态之外，他们还观察到了一个以前未观察到的超导态和相关态的动物园，开启了一个更丰富的物理学的全新领域
到目前为止，还没有理论能够在微观层面上解释魔角石墨烯的超导性
然而，这一发现引发了许多研究，试图理解和揭示在这种材料中发生的所有这些现象背后的物理学
特别是，科学家们将非常规高温超导体比作铜酸盐，铜酸盐保持着创纪录的最高超导温度，仅比室温低2倍
他们发现超导相30年后，其微观机制仍不为人所知
然而，类似于魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)，据信绝缘相负责其附近的超导相
理解超导相和绝缘相之间的关系是研究人员感兴趣的中心，并可能导致超导研究的重大突破
在最近发表在《自然》杂志上的一项研究中，ICFO研究人员彼得·斯捷潘诺夫、伊普斯塔·达斯、陆晓波、弗兰克·H
L
科彭斯，由ICFO教授领导
德米特里·埃夫托夫与麻省理工学院、日本国家材料科学研究所和伦敦帝国理工学院的跨学科科学家小组合作，深入研究了该系统的物理行为，并报告了具有几个近魔角扭转角的魔角扭转双层石墨烯器件的详细测试和筛选控制，以找到上述状态的可能解释
描述:从左到右:Dr
陆晓波，伊普斯塔达斯，博士
彼得·斯捷潘诺夫和教授
德米特里·埃菲托夫在ICFO的实验室
信用:ICFO 在他们的实验中，他们能够同时控制电子的速度和相互作用能量，从而将绝缘相转变为超导相
通常，在魔角处，形成了绝缘状态，因为电子具有非常小的速度，此外，它们通过库仑力相互排斥
在这项研究中，斯捷潘诺夫和他的团队使用了扭转角稍微偏离魔角1°的设备
1乘0
05，并将它们放置在非常靠近金属屏蔽层的地方，通过绝缘的六方氮化硼层将它们隔开几纳米
这使得它们能够减少电子之间的排斥力，并加速它们，从而使它们能够自由移动，逃离绝缘状态
通过这样做，斯捷潘诺夫和他的同事观察到了一些意想不到的事情
通过改变不同器件结构中的电压(载流子密度)，超导相保持不变，而相关的绝缘体相消失
事实上，超导相跨越了更大的密度区域，即使载流子密度发生变化
这样的观察表明，绝缘相和超导相不是有着相同的起源，实际上可能会相互竞争，这就对以前认为的铜酸盐的简单类比提出了质疑
然而，科学家们很快意识到超导相可能更有趣，因为它非常接近拓扑状态，而拓扑状态是通过施加磁场重复发生的电子相互作用来激活的
魔角石墨烯的超导性 室温超导性是许多技术目标的关键，例如高效电力传输、无摩擦火车，甚至量子计算机等等
当100多年前被发现时，超导性只存在于冷却到接近绝对零度的材料中
然后，在80年代后期，科学家通过使用被称为铜酸盐的陶瓷材料发现了高温超导体
尽管建造超导体很困难，而且需要应用极端条件(非常强的磁场)来研究这种材料，但基于这一进展，这一领域在科学家中成为了某种圣杯
自去年以来，这一领域的兴奋度有所上升
双层单层碳吸引了研究人员，因为与铜酸盐相比，它们结构简单，成为探索超导复杂物理的绝佳平台
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