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新發(fā)現(xiàn)！新型電子向列相在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系中被觀察到
發(fā)布日期： 2022-02-11 16:17:23 來源： 科技日報

記者從中國科學技術(shù)大學了解到，該校陳仙輝、吳濤和王震宇等組成的團隊，在籠目超導體中發(fā)現(xiàn)一種新型電子向列相，不僅為理解籠目結(jié)構(gòu)超導體中電荷密度波與超導電性之間的反常競爭提供了重要實驗證據(jù)，也為進一步研究關(guān)聯(lián)電子體系中與非常規(guī)超導電性密切相關(guān)的交織序提供了新的研究方向。相關(guān)成果2月10日發(fā)表于《自然》。

電子向列相廣泛存在于高溫超導體、量子霍爾絕緣體等電子體系，與高溫超導電性之間存在緊密聯(lián)系，被認為是一種與高溫超導相關(guān)聯(lián)的交織序。探索具有新結(jié)構(gòu)超導材料體系，從而進一步研究超導與各種交織序的關(guān)聯(lián)是當前領(lǐng)域的一個重要研究方向，其中一類備受關(guān)注的體系為二維籠目結(jié)構(gòu)。理論預測二維籠目體系可呈現(xiàn)出新奇的超導電性和豐富的電子有序態(tài)，但長期以來缺乏合適的材料體系實現(xiàn)其關(guān)聯(lián)物理，籠目超導體的發(fā)現(xiàn)為該方向的探索提供新的研究體系。

在前期工作的基礎(chǔ)上，研究團隊結(jié)合掃描隧道顯微鏡、核磁共振以及彈性電阻三種實驗技術(shù)，發(fā)現(xiàn)體系在進入超導態(tài)之前，三重調(diào)制電荷密度波態(tài)會進一步演化為一種熱力學穩(wěn)定的電子向列相，并確定轉(zhuǎn)變溫度在35開爾文左右。新型電子向列相具有Z3對稱性，在理論上被three state Potts模型所描述，因而又被稱為“Potts”向列相。有趣的是，這種新型電子向列相近期在雙層轉(zhuǎn)角石墨烯體系中也被觀察到。

這一成果不僅在籠目結(jié)構(gòu)超導體中揭示了一種新型電子向列相，也為理解這類體系中超導與電荷密度波之間的競爭提供了實驗證據(jù)。此前的掃描隧道譜研究表明，籠目結(jié)構(gòu)超導體系中可能存在超導電性與電荷密度波序相互交織而形成的配對密度波態(tài)(PDW)。在超導轉(zhuǎn)變溫度之上發(fā)現(xiàn)的電子向列序，可以被理解成一種與PDW相關(guān)的交織序，這一結(jié)果也為理解高溫超導體中的PDW提供了重要線索和思路。(科技日報記者 吳長鋒)

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