Esta página ha sido traducida por una máquina. Otras páginas pueden seguir apareciendo en inglés. View in English

Firmas de superconductividad ajustable en una superred de grafeno moiré de tres capas

Guorui Chen ^1,2, Aaron L Sharpe ^3,4, Patrick Gallagher ^1,2

¹Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, USA.
²Department of Physics, University of California at Berkeley, Berkeley, CA, USA.
³Department of Applied Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA.
⁴Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, CA, USA.
⁵Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA.
⁶Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China.
⁷Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing, China.
⁸National Institute for Materials Science, Tsukuba, Japan.
⁹Department of Physics, University of Seoul, Seoul, South Korea.
¹⁰Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, CA, USA. goldhaber-gordon@stanford.edu.
¹¹Department of Physics, Stanford University, Stanford, CA, USA. goldhaber-gordon@stanford.edu.
¹²Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing, China. zhyb@fudan.edu.cn.
¹³State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University, Shanghai, China. zhyb@fudan.edu.cn.
¹⁴Institute for Nanoelectronic Devices and Quantum Computing, Fudan University, Shanghai, China. zhyb@fudan.edu.cn.
¹⁵Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, USA. fengwang76@berkeley.edu.
¹⁶Department of Physics, University of California at Berkeley, Berkeley, CA, USA. fengwang76@berkeley.edu.
¹⁷Kavli Energy NanoSciences Institute at the University of California, Berkeley, CA, USA. fengwang76@berkeley.edu.

⁰Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, USA.

Nature +

|

19 de julio de 2019

Ver abstracta en PubMed

Resumen

Los investigadores observaron superconductividad sintonizable en una superred de grafeno, ofreciendo un nuevo sistema de modelo para estudiar el complejo modelo de Hubbard y los mecanismos de superconductividad a alta temperatura.

Área De La Ciencia

Física de la materia condensada
Ciencias de los materiales

Sus Antecedentes

La superconductividad de alta temperatura de transición (alta T<sub>c</sub>) es un gran problema sin resolver en la física.
El modelo Hubbard describe sistemas de electrones fuertemente correlacionados, cruciales para la comprensión de los aislantes Mott y la superconductividad, pero es computacionalmente desafiante.
Se necesitan sistemas de modelos sintonizables para investigar sistemáticamente la superconductividad no convencional.

Objetivo Del Estudio

Investigar la superconductividad sintonizable en una superred de grafeno de tres capas ABC (TLG) y nitruro de boro hexagonal (hBN).
Para explorar la relación entre los parámetros del modelo de Hubbard y los fenómenos emergentes correlacionados.
Establecer el ABC-TLG/hBN como sistema modelo para el estudio de la superconductividad sintonizable.

Principales Métodos

Fabricación de una superrejilla de grafeno de tres capas ABC (TLG) y nitruro de boro hexagonal (hBN).
Aplicación de un campo de desplazamiento vertical para ajustar el ancho de banda de minibanda.
Medidas experimentales que incluyen la resistencia dependiente de la temperatura para identificar los estados aislantes Mott y las firmas superconductoras.
Variación sistemática del campo de desplazamiento para observar las transiciones de fase.

Principales Resultados

Observación de los estados aislantes de Mott en rellenos específicos en la superrejilla ABC-TLG/hBN.
Aparición de firmas de superconductividad (cúpulas) por debajo de 1 Kelvin cerca de los estados aislantes de Mott.
Demostración del comportamiento electrónico sintonizable, incluidas las transiciones a fases metálicas, variando el campo de desplazamiento.
Realización experimental de un modelo de Hubbard triangular sintonizable en la heterostructura.

Conclusiones

Las heteroestructuras ABC-TLG/hBN proporcionan una plataforma sintonizable para el estudio del modelo de Hubbard.
El sistema exhibe un rico comportamiento correlacionado, incluido el aislamiento Mott y la superconductividad.
Este trabajo ofrece nuevas vías para comprender la superconductividad de alta T y los sistemas de electrones fuertemente correlacionados.

Videos de Conceptos Relacionados

The Eukaryotic Promoter Region

The eukaryotic promoter region is a segment of DNA located upstream of a gene. It contains an RNA polymerase binding site, a transcription start site, and several cis-regulatory sequences. The proximal promoter region is located in the vicinity of the gene and has cis-regulatory sequences and the core promoter. The core promoter is the binding site for RNA polymerase and is usually located between -35 and +35 nucleotides from the transcription start site. The distal promoter regions are...