Dhaqanka xarriiqyada Mohr iyo suunka fidsan ee sayniska sayniska iyo fiisigiska quantum-ka oo loo yaqaan "Magic Angle" oo loo yaqaan "Magic Angle" oo loo yaqaan "TBLG" ayaa soo jiitay xiiso weyn oo ka timid saynisyahannada, inkastoo sifooyin badan ay wajahayaan dood kulul. Daraasad cusub oo lagu daabacay joornaalka Science Progress, Emilio Colledo iyo saynisyahannada Waaxda Fiisigiska iyo Sayniska Qalabka ee Mareykanka iyo Japan waxay ku arkeen superconductivity iyo isbarbardhigga graphene-ka laba-lakabka ah ee la rogay. Xaaladda dahaarka Mott waxay leedahay xagal qalloocan oo qiyaastii ah 0.93 digrii. Xaglahani waa 15% ka yar xagasha "xagalka sixirka" (1.1°) ee lagu xisaabiyay daraasaddii hore. Daraasaddani waxay muujinaysaa in kala duwanaanshaha "xagalka sixirka" ee graphene-ka laba-lakabka ah ee la rogay uu ka weyn yahay sidii hore loo filayay.
Daraasaddani waxay bixisaa macluumaad badan oo cusub si loo fahmo ifafaalaha xooggan ee ku jira graphene laba-lakab ah oo qalloocan si loogu isticmaalo fiisigiska kumbiyuutarka. Fiisigisyahannadu waxay qeexaan "Twistronics" inay tahay xagasha leexashada ee u dhaxaysa lakabka van der Waals ee ku xiga si loo soo saaro xargaha moiré iyo kuwa fidsan ee ku jira graphene. Fikraddani waxay noqotay hab cusub oo gaar ah oo si weyn loogu beddelayo loona habeynayo sifooyinka qalabka iyadoo lagu saleynayo walxaha laba-geesoodka ah si loo gaaro socodka hadda jira. Saamaynta cajiibka ah ee "Twistronics" waxaa lagu tusaaley shaqada hormuudka ah ee cilmi-baarayaasha, iyagoo muujinaya in marka laba lakab oo graphene ah oo hal lakab ah lagu dul saaro xagal leexasho "xagal sixir ah" oo ah θ=1.1±0.1°, xargo aad u fidsan ayaa soo muuqata. .
Daraasaddan, graphene-ka laba-lakabka ah ee la qalloociyey (TBLG), marxaladda dahaarka ee microstrip-ka ugu horreeya (qaab-dhismeedka) ee superlattice-ka ee "xagasha sixirka" waxaa lagu buuxiyey nus-buux. Kooxda cilmi-baaristu waxay go'aamisay in kani yahay dahaarka Mott (dahaarka leh sifooyin superconducting) oo muujiya superconductivity heerarka doping-ka oo xoogaa ka sarreeya iyo kuwa hoose. Jaantuska wejiga wuxuu muujinayaa superconductor heerkulka sare ee u dhexeeya heerkulka kala-guurka superconducting (Tc) iyo heerkulka Fermi (Tf). Cilmi-baaristani waxay keentay xiiso weyn iyo dood aragtiyeed oo ku saabsan qaab-dhismeedka kooxda graphene, topology iyo nidaamyada semiconductor-ka "Magic Angle" ee dheeraadka ah. Marka la barbardhigo warbixinta aragtida asalka ah, cilmi-baarista tijaabada ah waa naadir waxayna hadda bilaabatay. Daraasaddan, kooxdu waxay samaysay cabbiraadaha gudbinta ee graphene-ka laba-lakabka ah ee "xagalka sixirka" oo muujinaya xaaladaha dahaarka iyo superconducting ee khuseeya.
Xagal aan la filayn oo qalloocan oo ah 0.93 ± 0.01, kaas oo 15% ka yar "Xagalka Magic" ee la aasaasay, ayaa sidoo kale ah kan ugu yar ee ilaa hadda la soo sheegay wuxuuna muujiyaa sifooyin superconducting ah. Natiijooyinkani waxay muujinayaan in xaaladda isku xidhka cusub ay ka soo muuqan karto graphene-ka laba-lakabka ah ee "Xagalka Magic", oo ka hooseeya "xagalka sixirka" ee aasaasiga ah, oo ka baxsan microstrip-ka koowaad ee graphene. Si loo dhiso aaladaha graphene-ka laba-lakabka ah ee "geeska sixirka", kooxdu waxay isticmaashay habka "jeexa iyo xidhitaanka". Qaab-dhismeedka u dhexeeya lakabyada boron nitride (BN) ee lix-lakabka ah ayaa lagu duubay; waxaa lagu qaabeeyey joomatari usha Hall oo leh fiilooyin badan oo ku xiran xiriirada geeska Cr/Au (chromium/gold). Qalabka graphene-ka laba-lakabka ah ee "Xagalka Magic" oo dhan ayaa lagu sameeyay dusha sare ee lakabka graphene ee loo isticmaalay albaabka dambe.
Saynisyahannadu waxay adeegsadaan farsamooyinka qufulka hadda tooska ah (DC) iyo kuwa beddela hadda (AC) si ay u cabbiraan aaladaha ku jira HE4 iyo HE3 cryostats-ka la bamgareeyay. Kooxdu waxay diiwaangelisay xiriirka ka dhexeeya iska caabbinta dhererka ee qalabka (Rxx) iyo heerka danabka albaabka la dheereeyay (VG) waxayna xisaabiyeen goobta birlabta B heerkul dhan 1.7K. Asymmetry yar oo godad elektrooni ah ayaa la arkay inay tahay hanti ku jirta qalabka graphene-ka laba-lakabka ah ee "Sixirka Xagalka". Sida lagu arkay warbixinnadii hore, kooxdu waxay diiwaangelisay natiijooyinkan waxayna faahfaahin ka bixisay warbixinnada ilaa hadda socday. "Xagasha Sixirka" ee sifada leh waxay qalloocinaysaa xagasha ugu yar ee leexashada ee qalabka graphene-ka laba-lakabka ah. Iyadoo si dhow loo baarayo jaantuska taageerayaasha Landau, cilmi-baarayaashu waxay heleen astaamo la taaban karo.
Tusaale ahaan, meesha ugu sarreysa ee buuxinta badhtamaha iyo laba-laab-ka-baxa heerka Landau waxay la jaan qaadayaan xaaladaha dahaarka ee Moment-like ee hore loo arkay. Kooxdu waxay muujisay kala-goyn ku timid isku-dhafka dooxada wareegga ee qiyaas ahaan SU(4) iyo sameynta dusha sare ee Fermi ee quasi-particle cusub. Si kastaba ha ahaatee, faahfaahintu waxay u baahan tahay kormeer faahfaahsan. Muuqaalka kor-u-qaadista ayaa sidoo kale la arkay, taasoo kordhisay Rxx (iska caabinta dhererka), oo la mid ah daraasadihii hore. Kadib kooxdu waxay baarteen heerkulka muhiimka ah (Tc) ee marxaladda kor-u-qaadista. Maadaama aan la helin xog ku saabsan doping-ka ugu habboon ee superconductors-ka muunaddan, saynisyahannadu waxay qiyaaseen heerkul muhiim ah oo gaaraya ilaa 0.5K. Si kastaba ha ahaatee, aaladahani waxay noqdaan kuwo aan waxtar lahayn ilaa ay ka helaan xog cad oo ka timid xaaladda superconducting. Si loo sii baaro xaaladda superconducting-ka, cilmi-baarayaashu waxay cabbireen astaamaha afar-terminal voltage-current (VI) ee qalabka cufnaanta kala duwan.
Iska caabbinta la helay waxay muujinaysaa in hadda super-current lagu arkay meel cufnaan badan leh waxayna muujinaysaa xakamaynta hadda super-current marka la isticmaalo goob birlab oo barbar socota. Si loo helo aragti ku saabsan dhaqanka lagu arkay daraasadda, cilmi-baarayaashu waxay xisaabiyeen qaab-dhismeedka Moir band ee qalabka graphene ee laba-layer-ka ah ee "Magic Angle" iyagoo adeegsanaya qaabka Bistritzer-MacDonald iyo xuduudaha la hagaajiyay. Marka la barbardhigo xisaabinta hore ee xagasha "Magic Angle", kooxda Moire ee tamarta yar ee la xisaabiyay lagama sooco kooxda tamarta sare. Inkasta oo xagasha leexashada ee qalabku ay ka yar tahay xagasha "xagalka sixirka" ee lagu xisaabiyay meel kale, qalabku wuxuu leeyahay dhacdo si xooggan ula xiriirta daraasado hore (dahaarka Mort iyo superconductivity), taas oo fiisigisyahannadu ay u arkeen inay tahay mid aan la filayn oo macquul ah.
Ka dib marka si dheeraad ah loo qiimeeyo dhaqanka cufnaanta badan (tirada xaaladaha laga heli karo tamar kasta), astaamaha ay arkeen saynisyahannadu waxaa loo aaneynayaa xaaladaha dahaarka ee cusub ee soo ifbaxaya. Mustaqbalka, daraasad faahfaahsan oo ku saabsan cufnaanta xaaladaha (DOS) ayaa la sameyn doonaa si loo fahmo xaaladda qariibka ah ee dahaarka iyo in la go'aamiyo haddii loo kala saari karo dareereyaal wareeg ah oo quantum ah. Sidan, saynisyahannadu waxay ku arkeen superconductivity meel u dhow xaaladda dahaarka Mox-sida ee qalabka graphene-ka laba-lakabka ah ee qalloocan oo leh xagal yar oo qalloocan (0.93°). Daraasaddani waxay muujinaysaa in xitaa xaglaha yaryar iyo cufnaanta sare, saameynta isku xirnaanta elektaroonigga ee sifooyinka moiré ay isku mid tahay. Mustaqbalka, dooxooyinka wareegga ee marxaladda dahaarka ayaa la baran doonaa, waxaana lagu baran doonaa marxalad cusub oo superconducting ah heerkul hoose. Cilmi-baarista tijaabada ah waxaa lagu dari doonaa dadaallo aragtiyeed si loo fahmo asalka dhaqankan.
Waqtiga boostada: Oktoobar-08-2019