Pruebas de superconductividad no convencional en el grafeno de doble capa retorcida

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Los materiales cuánticos

Sus antecedentes:

• El grafeno de doble capa retorcida de ángulo mágico (MATBG) exhibe superconductividad y estados aislantes correlacionados.
• Se debate el mecanismo de emparejamiento en MATBG, con posibilidades que incluyen la teoría convencional de Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) o mecanismos no convencionales.

Objetivo del estudio:

• Para investigar experimentalmente el mecanismo de emparejamiento de superconductividad en MATBG.
• Para determinar si la superconductividad en MATBG sigue la teoría BCS convencional o un mecanismo no convencional.

Principales métodos:

• Utilizó microscopía de túnel de barrido combinada con túneles y espectroscopia de reflexión de Andreev.
• Se analizaron espectros de túnel y se compararon las brechas superconductoras extraídas de diferentes métodos espectroscópicos.

Principales resultados:

• Los espectros de túnel son inconsistentes con la superconductividad convencional de onda s, que se asemeja a los superconductores nodales con emparejamiento anisotrópico.
• Se observó una gran discrepancia entre la brecha de túnel (ΔT) y la brecha de reflexión de Andreev (ΔAR), con 2ΔT / kBTc ≈ 25 y 2ΔAR / kBTc ≈ 6.
• La brecha de túnel persistió por encima de la temperatura de transición superconductora, lo que indica el surgimiento de una fase de pseudobrecha.
• La superconductividad y el pseudogap estuvieron ausentes cuando MATBG fue alineado con nitruro de boro hexagonal.

Conclusiones:

• Los hallazgos proporcionan pruebas sólidas de un mecanismo de emparejamiento no BCS en MATBG.
• La superconductividad en MATBG es probablemente no convencional, y difiere de los superconductores convencionales.
• Los fenómenos observados sugieren una interacción compleja entre bandas planas, interacciones de Coulomb y superconductividad en este material.