魔角扭曲双层石墨烯中超导状态和相关绝缘状态的共存，引发了关于它们之间关系的有趣问题。对控制这些阶段的微观机制的独立控制，可有助于揭示它们各自的角色，并阐明它们之间错综复杂的相互作用。在这里，我们报告了通过改变石墨烯与金属屏蔽层之间的分隔距离，来直接调节该系统中电子相互作用的方法。在屏蔽层间距小于15纳米的典型Wannier轨道尺寸，以及扭曲角度略微偏离魔角1.10±0.05度的器件中，我们观察到了相关绝缘体的淬灭。绝缘顺序消失后，空出的相空间将由具有临界温度的超导部分所占据，该临界温度可与具有强绝缘体的设备相媲美。此外，我们发现半填充状态的绝缘子，会重新出现在0.4特斯拉的小平面外磁场中，从而产生Chern数为2的量化霍尔状态。我们的研究建议重新检验摩尔石墨烯中绝缘相和超导相之间经常被假定的“亲子关系”，并提出了一种直接探测强相关系统中超导微观机制的方法。
  
Fig. 1 屏幕控制MATBG相图的近似魔角。
 
 
Fig. 2 超导性和相关绝缘相对温度和密度的关系。
 
 
Fig. 3 在平面外小的磁场中形成Chern绝缘子。
 
      相关研究成果于2020年由巴塞罗那科学技术研究所Dmitri K. Efetov课题组，发表在Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-020-2459-6)上。原文：Untying the insulating and superconducting orders in magic-angle graphene。

摘自《石墨烯杂志》公众号：