方案摘要
方案下载| 应用领域 | 材料 |
| 检测样本 | 石墨烯 |
| 检测项目 | |
| 参考标准 | NA |
高温超导性机制是凝聚态物理领域世纪性的课题。这种超导性被认为会在以Hubbard模型描述的掺杂莫特缘体中出现。近期，来自美国和中国的国际科研团队合作在Nature上发表文章报道了在ABC-三层石墨烯（TLG）以及六方氮化硼（hBN）摩尔超晶格中发现可调超导性特征。研究人员通过施加垂直位移场，发现ABC-TLG/hBN超晶格在20K的温度下表现出莫特缘态。进一步冷却操作发现，在温度低于1K的时候，该异质结的超导的特特性开始出现。通过进一步调控垂直位移场，研究人员还成功实现了超导体-莫特缘体-金属相的转变。
石墨烯摩尔超晶格可调超导特性研究
高温超导性机制是凝聚态物理领域世纪性的课题。这种超导性被认为会在以Hubbard模型描述的掺杂莫特绝缘体中出现。近期，来自美国和中国的国际科研团队合作在Nature上发表文章报道了在ABC-三层石墨烯（TLG）以及六方氮化硼（hBN）摩尔超晶格中发现可调超导性特征。研究人员通过施加垂直位移场，发现ABC-TLG/hBN超晶格在20K的温度下表现出莫特绝缘态。进一步冷却操作发现，在温度低于1K的时候，该异质结的超导的独特特性开始出现。通过进一步调控垂直位移场，研究人员还成功实现了超导体-莫特绝缘体-金属相的转变。
图1.德国attocube公司极低温mK级纳米旋转台
电学输运工作的测量是在进行仔细的信号筛选后，在本底温度为40mK的稀释制冷剂内进行的。值得指出的是，样品的面内测量需要保证样品方向与磁场方向平行，这必须要求能够在极低温（40mK）环境下能够良好工作精确工作的旋转台来移动样品，确保样品与磁场方向平行。实验中使用了德国attocube公司的mK纳米精度旋转台（如图1所示）。Attocube公司能够提供水平和竖直方向的旋转台，实现使样品与单轴线管的超导磁场方向的夹角调整为任意角度。通过电学输运结果，证实了样品中存在的超导与Mott绝缘体与金属态的转变（结果如图2所示），证明了三层石墨烯/氮化硼的超晶格为超导理论模型（Habbard model）以及与之相关的反常超导性质与新奇电子态的研究提供了模型系统。
图2. ABC-TLG/hBN的超导性图左低温双轴旋转台；图右下：石墨烯/氮化硼异质节的超导性测量测试结果，样品通过attocube的mK适用旋转台旋转后方向与磁场方向平行
参考文献：Guorui CHEN et al, “Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice” Nature, 572, 215-219 (2019)
文献贡献者
利用AFM+SEM二合一显微镜-FusionScope揭秘半导体陶瓷材料微观机理
利用AFM+SEM二合一显微镜-FusionScope表征纳米线阵列
利用FusionScope进行纳米力学测试，测试动态全程可见
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