《自然》确凿证据:实验揭开石墨烯“魔角”超导体的奥秘!

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《自然》确凿证据:实验揭开石墨烯“魔角”超导体的奥秘!

许多简单的金属也具有超导性,但迄今为止发现的所有高温超导体,包括铜,都显示出电子间相互排斥引起的高度纠缠态。电子之间强相互作用似乎是实现更高温度超导性的关键。为了解决这个问题,普林斯顿大学的研究人员使用了扫描隧道显微镜。这种显微镜非常灵敏,可以成像表面上的单个原子。研究小组扫描了“魔角”扭曲石墨烯的样品,通过向附近的电极施加电压来控制电子数量。该研究提供了扭曲双层石墨烯中电子行为的微观信息,而迄今为止大多数其他研究只监测了宏观导电。

通过将电子数量调到非常低或非常高的浓度,观察到电子几乎是独立的行为,就像它们在简单金属中的行为一样。然而,在该体系中发现超导电子的临界浓度时,电子突然显示出强相互作用和纠缠的迹象。在超导性出现的浓度处,发现电子能级变得出乎意料地广泛,这些信号证实了强相互作用和纠缠。尽管如此,虽然这些实验为进一步的研究打开了大门,但需要做更多的研究来详细了解正在发生的纠缠类型。关于这些系统,还有很多不了解的地方,甚至还远未触及通过实验和理论建模可以学到东西的皮毛。

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