网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

莫尔平带的超导与量子度规 | 进展

0
分享至

平带的超导研究是凝聚态物理的重要前沿和挑战之一。一方面,平带具有极大的态密度,有望提升超导配对温度,平带超导是寻找新高温超导体的重要路径。另一方面,平带意味着有效质量的发散和超导相干长度的消失,即超流态的消失。近年来,人们发现多带体系中的量子几何(它的实部对应量子度规,能带布洛赫波函数在动量空间的量子距离,而虚部对应贝里曲率)提供了一种新的超导相干尺度,为解决平带超导与超流问题注入新的活力。

近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件实验室N07课题组张广宇研究员、杨威特聘研究员团队,与香港科技大学罗锦团教授团队理论合作,开展了交替转角四层石墨烯莫尔平带中的超导及其调控研究。他们实验构筑了高质量的交替转角四层石墨烯莫尔超晶格双栅器件,实现了电场可调的二维超导效应。首先,通过朗道扇形图与霍尔测量,实现平带和狄拉克带的化学势和载流子浓度的系统测量;接着,他们利用磁场破坏超导并研究平带中的载流子散射过程,发现了载流子漂移速度受限于费米面大小,并据此估算了平带的费米速度约1700 m/s,验证了平带的特征;然后,他们通过超导相干长度、超导态的临界电流等物理量的测量进一步量化了超导的超流密度(即超流刚度,superfluid stiffness)。基于这些实验测量和数据,他们发现超导的超流刚度高达4×10⁷ H⁻¹,比常规贡献高约一个数量级,揭示了量子度规对平带超导超流态的显著贡献。进一步,他们开展了空间位移电场对该莫尔多带体系的量子度规的调控理论研究,发现电场会驱动平带与狄拉克带杂化,并在有限位移电场下形成量子度规热点,进而显著增强超导态。

该工作厘清了交替转角多层石墨烯莫尔超晶格中多带并存的平带结构,揭示了量子度规对平带超导效应的显著贡献,并提出了一个由狄拉克能带通过可调杂化而稳定平带超导的新机制,为理解设计电控量子材料提供了新平台。


图 交替转角四层石墨烯的超导样品结构、超导相图、强耦合特征、超导临界电流与超流刚度等。

相关成果以“ Electric field tunable coupling strength and quantum metric hot spots in a moiré flatband superconductor ”为题发表在 Nature Communications 17,8300(2026)。该研究得到北京市自然科学基金、国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家科技重大专项、中国科学院先导专项等项目支持。本工作获得了来自日本国立材料科学研究所的Kenji Watanabe研究员、Takashi Taniguchi研究员等合作者的帮助。物理所已毕业博士刘乐、博士研究生洪瑜和香港科技大学张成平博士为共同第一作者;杨威、罗锦团、张广宇为共同通讯作者。

编辑:韶音

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
民调连跌5个月、支持率破50%、丑闻接连不断!日本史上首位女首相第一年的答卷合格吗?

民调连跌5个月、支持率破50%、丑闻接连不断!日本史上首位女首相第一年的答卷合格吗?

东京陈洋观察
2026-10-21 17:09:16
难以置信!日本年轻人街头受访:谁炸了珍珠港?竟不约而同说是中国

难以置信!日本年轻人街头受访:谁炸了珍珠港?竟不约而同说是中国

小徐讲八卦
2026-10-22 06:31:05
M9烧成火球四天后,问界终于发声了

M9烧成火球四天后,问界终于发声了

听心堂
2026-10-21 15:48:01
连续4场被换下!皇马1.3亿巨星一脸愁容:主场遭嘘 11场1球6年最差

连续4场被换下!皇马1.3亿巨星一脸愁容:主场遭嘘 11场1球6年最差

风过乡
2026-10-22 06:43:05
杭州富豪为瘫痪女儿招婿,穷小伙咬牙接受,新婚当晚他却傻眼了

杭州富豪为瘫痪女儿招婿,穷小伙咬牙接受,新婚当晚他却傻眼了

牛魔王与芭蕉扇
2025-03-10 11:10:01
985招牌留不住白大褂:曝东南大学医学生流失率43.6%,影像专业七成转走

985招牌留不住白大褂:曝东南大学医学生流失率43.6%,影像专业七成转走

秋风妃
2026-10-16 23:53:55
1971年,摩洛哥国王寿宴之上,中国大使张伟烈满身鲜血伏桌求生,凭借新四军的经验带着翻译从枪口逃生

1971年,摩洛哥国王寿宴之上,中国大使张伟烈满身鲜血伏桌求生,凭借新四军的经验带着翻译从枪口逃生

唠叨说历史
2026-10-20 11:59:21
旭日旗进境外课堂,陈宇昕家境曝光,南京方面如何回应?

旭日旗进境外课堂,陈宇昕家境曝光,南京方面如何回应?

平老师666
2026-10-21 21:14:14
德国盾构机想要出口给印度?中国:不行!印度:凭什么听你的?

德国盾构机想要出口给印度?中国:不行!印度:凭什么听你的?

步论天下事
2026-10-21 16:23:11
苍井空公开承认南京大屠杀:我在上学时学到过,一切的根源都在于战争

苍井空公开承认南京大屠杀:我在上学时学到过,一切的根源都在于战争

不掉线电波
2026-10-21 12:22:08
上海交大:在血常规检查中,这6项数值异常,可能是“肿瘤”信号

上海交大:在血常规检查中,这6项数值异常,可能是“肿瘤”信号

医学科普汇
2026-10-21 21:35:07
叫门、辱骂!年轻女孩入住上海这套房后被频繁拍门骚扰,原因竟是"月租金比附近便宜500元",房东:就当买个教训

叫门、辱骂!年轻女孩入住上海这套房后被频繁拍门骚扰,原因竟是"月租金比附近便宜500元",房东:就当买个教训

极目新闻
2026-10-22 08:14:19
蛇冬眠的时候有多危险?一个专业捕蛇人坦言:90% 的人根本想不到,蛇进入冬眠,它就可能变成老鼠的一顿大餐

蛇冬眠的时候有多危险?一个专业捕蛇人坦言:90% 的人根本想不到,蛇进入冬眠,它就可能变成老鼠的一顿大餐

扶苏聊历史
2026-10-21 16:34:58
限速50km/h开到139km/h!问界回应“神木事故”:“电池爆燃”“智驾撞击”都是假的

限速50km/h开到139km/h!问界回应“神木事故”:“电池爆燃”“智驾撞击”都是假的

闪电新闻
2026-10-21 19:00:23
泽连斯基:愿在保留75%领土控制权的基础上达成和平协议

泽连斯基:愿在保留75%领土控制权的基础上达成和平协议

界面新闻
2026-10-21 19:47:20
一日本高管防火期硬闯禁区偷钓极危鱼类,开的日产车烧毁了蒙古八成保护区

一日本高管防火期硬闯禁区偷钓极危鱼类,开的日产车烧毁了蒙古八成保护区

老郭在学习
2026-10-21 15:32:12
最高补偿近500万!宝马员工抢着离职……

最高补偿近500万!宝马员工抢着离职……

包不同
2026-10-21 16:00:54
韩国前女总统朴槿惠私生活有多乱,很多人不知道的10个冷知识

韩国前女总统朴槿惠私生活有多乱,很多人不知道的10个冷知识

疯狂的小历史
2026-10-21 11:16:50
阿门踩线长两分命中,镜头给到火箭投篮教练恩格兰德

阿门踩线长两分命中,镜头给到火箭投篮教练恩格兰德

热血体育社
2026-10-22 10:07:13
北京大学党委原常委、纪委书记、中文系原副主任、党总支书记闵开德教授逝世

北京大学党委原常委、纪委书记、中文系原副主任、党总支书记闵开德教授逝世

双一流高校
2026-10-22 01:10:25
2026-10-22 10:32:49
中科院物理所 incentive-icons
中科院物理所
爱上物理,改变世界。
10529文章数 136648关注度
往期回顾 全部

科技要闻

腾讯云谷歌紧急行动!互联网安全出大事

头条要闻

牛弹琴:泽连斯基突然接受保留75%领土 释放一个信号

头条要闻

牛弹琴:泽连斯基突然接受保留75%领土 释放一个信号

体育要闻

“我,对得起天津足球!”

娱乐要闻

杜淳王灿近况曝光:铁婚六年甜上热搜

财经要闻

为卖房,有房企花20万拍短剧

汽车要闻

有七座/续航提升 领克900L曝光还可选双色车身+大饼轮毂

态度原创

数码
健康
游戏
房产
公开课

数码要闻

799元 雷蛇北海巨妖萌猫版V3发布:猫耳RGB灯效 小姐姐一眼种草

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

《英雄联盟》26.22版本重做梅尔 移除弹道反射

房产要闻

J&P 集团亮相 2026 中国品牌出海博览会| 深耕跨境20载,品牌出海有J&P

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版