La konduto de Mohr-strioj kaj plataj zonoj en la scienco de scienco kaj kvantuma fiziko, nomata "Magia Angulo" de tordita duobla tavolo-grafeno (TBLG), altiris grandan intereson de sciencistoj, kvankam multaj ecoj alfrontas akran debaton. En nova studo publikigita en la revuo Science Progress, Emilio Colledo kaj sciencistoj en la Departemento de Fiziko kaj Materiala Scienco en Usono kaj Japanio observis superkonduktivecon kaj analogecon en tordita duobla tavolo-grafeno. La Mott-izolila stato havas tordangulon de ĉirkaŭ 0.93 gradoj. Ĉi tiu angulo estas 15% pli malgranda ol la "magia angulo"-angulo (1.1°) kalkulita en la antaŭa studo. Ĉi tiu studo montras, ke la "magia angulo"-intervalo de tordita duobla tavolo-grafeno estas pli granda ol antaŭe atendita.
Ĉi tiu studo provizas abundon da novaj informoj por deĉifri la fortajn kvantumajn fenomenojn en tordita duobla tavolo de grafeno por aplikoj en kvantuma fiziko. Fizikistoj difinas "Tornadon" kiel la relativan tordadan angulon inter apudaj van der Waals-tavoloj por produkti muarajn kaj platajn bendojn en grafeno. Ĉi tiu koncepto fariĝis nova kaj unika metodo por signife ŝanĝi kaj adapti aparatajn ecojn bazitajn sur dudimensiaj materialoj por atingi kurentfluon. La rimarkinda efiko de "Tornado" estis ekzempligita en la pionira laboro de la esploristoj, montrante, ke kiam du unu-tavolaj grafeno-tavoloj estas stakigitaj laŭ torda angulo de "magia angulo" de θ=1.1±0.1°, aperas tre plata bendo.
En ĉi tiu studo, en la tordita duobla tavolo de grafeno (TBLG), la izola fazo de la unua mikrostrio (struktura trajto) de la superkrado ĉe la "magia angulo" estis duone plena. La esplorteamo determinis, ke ĉi tio estas Mott-izolilo (izolilo kun superkonduktaj ecoj) kiu montras superkonduktivecon je iomete pli altaj kaj pli malaltaj dopniveloj. La fazodiagramo montras la alt-temperaturan superkonduktanton inter la superkondukta transira temperaturo (Tc) kaj la Fermi-temperaturo (Tf). Ĉi tiu esplorado kondukis al granda intereso kaj teoria debato pri grafena bendostrukturo, topologio kaj pliaj "Magia Angulo" duonkonduktaj sistemoj. Kompare kun la originala teoria raporto, eksperimenta esplorado estas malofta kaj ĵus komenciĝis. En ĉi tiu studo, la teamo faris transmisiajn mezuradojn sur la "magia angulo" tordita duobla tavolo de grafeno, montrante la koncernajn izolajn kaj superkonduktajn statojn.
Neatendite distordita angulo de 0,93 ± 0,01, kiu estas 15% pli malgranda ol la establita "Magia Angulo", estas ankaŭ la plej malgranda raportita ĝis nun kaj montras superkonduktajn ecojn. Ĉi tiuj rezultoj indikas, ke la nova korelacia stato povas aperi en la tordita duobla tavolo de grafeno "Magia Angulo", pli malalte ol la primara "magia angulo", preter la unua mikrostrio de grafeno. Por konstrui ĉi tiujn torditajn duobla tavolojn de grafeno "magia korno", la teamo uzis "ŝiri kaj staki" metodon. La strukturo inter la seslateraj bornitridaj (BN) tavoloj estas enkapsuligita; strukturizita en Hall-bastonan geometrion kun pluraj dratoj kunligitaj al Cr/Au (kromo/oro) randaj kontaktoj. La tuta tordita duobla tavolo de grafeno "Magia Angulo" estis fabrikita sur la grafena tavolo uzata kiel la malantaŭa pordego.
Sciencistoj uzas normajn ŝlosajn teknikojn per kontinua kurento (DC) kaj alterna kurento (AC) por mezuri aparatojn en pumpitaj kriostatoj HE4 kaj HE3. La teamo registris la rilaton inter la longituda rezisto (Rxx) de la aparato kaj la plilongigita gamo de pordega tensio (VG) kaj kalkulis la magnetan kampon B je temperaturo de 1.7K. Malgranda elektron-trua malsimetrio estis observita kiel eneca eco de la tordita dutavola grafena aparato "Magia Angulo". Kiel observite en antaŭaj raportoj, la teamo registris ĉi tiujn rezultojn kaj detaligis la raportojn, kiuj ĝis nun montris superkonduktivajn rezultojn. La karakteriza "Magia Angulo" tordas la minimuman tordan angulon de la dutavola grafena aparato. Per pli proksima ekzameno de la ventumildiagramo de Landau, la esploristoj akiris kelkajn rimarkindajn trajtojn.
Ekzemple, la pinto ĉe duonpleniĝo kaj la duobla degenereco de la nivelo de Landau kongruas kun la antaŭe observitaj momento-similaj izolaj statoj. La teamo montris rompon en la simetrio de la proksimuma spinvalo SU(4) kaj la formiĝon de nova kvazaŭpartikla Fermi-surfaco. Tamen, la detaloj postulas pli detalan inspektadon. La apero de superkonduktiveco ankaŭ estis observita, kiu pliigis Rxx (longitudan reziston), simile al antaŭaj studoj. La teamo tiam ekzamenis la kritikan temperaturon (Tc) de la superkonduktiva fazo. Ĉar neniuj datumoj estis akiritaj por optimuma dopado de superkonduktiloj en ĉi tiu specimeno, la sciencistoj supozis kritikan temperaturon de ĝis 0.5K. Tamen, ĉi tiuj aparatoj fariĝas neefikaj ĝis ili kapablas akiri klarajn datumojn de la superkonduktiva stato. Por plue esplori la superkonduktivan staton, la esploristoj mezuris la kvar-finajn tensio-kurentajn (VI) karakterizaĵojn de la aparato ĉe malsamaj portantaj densecoj.
La akirita rezisto montras, ke superfluo estas observata trans pli granda denseca gamo kaj montras la subpremadon de superfluo kiam paralela magneta kampo estas aplikata. Por akiri komprenon pri la observita konduto en la studo, la esploristoj kalkulis la Moir-bendan strukturon de la tordita dutavola grafena aparato "Magia Angulo" uzante la Bistritzer-MacDonald-modelon kaj plibonigitajn parametrojn. Kompare kun la antaŭa kalkulo de la "Magia Angulo" angulo, la kalkulita malalt-energia Moir-bendo ne estas izolita de la alt-energia bendo. Kvankam la torda angulo de la aparato estas pli malgranda ol la "magia angulo" angulo kalkulita aliloke, la aparato havas fenomenon forte rilatan al antaŭaj studoj (Mort-izolado kaj superkonduktiveco), kiun fizikistoj trovis neatendita kaj farebla.
Post plua taksado de la konduto ĉe grandaj densecoj (la nombro da statoj disponeblaj por ĉiu energio), la karakterizaĵoj observitaj de la sciencistoj estas atribuitaj al la nove aperantaj asociitaj izolaj statoj. Estonte, pli detala studo pri denseco de statoj (DOS) estos farita por kompreni la strangajn statojn de izolado kaj por determini ĉu ili povas esti klasifikitaj kiel kvantumspinaj likvaĵoj. Tiel, sciencistoj observis superkonduktivecon proksime al la Mox-simila izola stato en tordita dutavola grafena aparato kun malgranda torda angulo (0.93°). Ĉi tiu studo montras, ke eĉ ĉe tiaj malgrandaj anguloj kaj altaj densecoj, la efiko de elektrona korelacio sur la ecoj de muaro estas la sama. Estonte, la spinaj valoj de la izola fazo estos studataj, kaj nova superkondukta fazo estos studata je pli malalta temperaturo. Eksperimenta esplorado estos kombinita kun teoriaj klopodoj por kompreni la originon de ĉi tiu konduto.
Afiŝtempo: 8-a de oktobro 2019