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在這里，實現(xiàn)了非常規(guī)的超導(dǎo)性，這是不能通過弱的電子-質(zhì)子相互作用解釋的，而是由堆疊兩層石墨烯片經(jīng)過扭轉(zhuǎn)一定小角度產(chǎn)生的二維超晶格打造的超導(dǎo)體。扭轉(zhuǎn)角度大約在1.1°左右為第一個魔角，這種扭曲的雙層石墨烯的電子能帶結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出接近零費米能級的扁平帶，導(dǎo)致半填充時的絕緣狀態(tài)。在靜電摻雜材料時，我們觀察到可調(diào)零電阻狀態(tài)是在臨界溫度為1.7 K實現(xiàn)的，即此時材料變成超導(dǎo)體。扭曲雙層石墨烯的溫度-載流子密度相圖類似于銅氧化物（或銅酸鹽），并且包括對應(yīng)于超導(dǎo)性的圓頂形部分。此外，材料的縱向電阻中的量子振蕩表明鄰近絕緣態(tài)的低費米表面的存在，類似于低度摻雜的銅酸鹽。該扭曲雙層石墨烯的較高超導(dǎo)臨界溫度，鑒于如此小的費米能面，這就意味著它可以以傳統(tǒng)超導(dǎo)體10-4的電子實現(xiàn)超導(dǎo)性。扭曲雙層石墨烯是一種精確可調(diào)的，純碳基二維高溫超導(dǎo)體。

Figure 1.石墨烯超晶格中的二維超導(dǎo)性。

Figure 2.在魔角TBG中的柵極可調(diào)超導(dǎo)性。

Figure 3.在魔角TBG中超導(dǎo)狀態(tài)的磁場響應(yīng)。

Figure 4.不同磁場下魔角TBG的溫度-密度相圖。

Figure 5.高場下魔角TBG中的量子振蕩情況。

Figure 6.強耦合限制下的超導(dǎo)性。

該研究工作由美國麻省理工（MIT）pablo Jarillo-Herrero研究團隊（第一作者是中國學(xué)生曹原）于2018年發(fā)表在Nature期刊上。原文：Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices（doi:10.1038/nature26160）