日本熟妇人妻中出,亚洲精品久久久久中文字幕m男,国产亚洲欧美精品一区,久久国产热精品波多野结衣AV

       超導(dǎo)體的宏觀量子特性穩(wěn)健性可通過(guò)超流剛度ρ_s這一物理量進(jìn)行表征，該參數(shù)描述了改變宏觀量子波函數(shù)相位所需能量。在銅基高溫超導(dǎo)體等非常規(guī)超導(dǎo)體系中，由于動(dòng)量空間無(wú)隙點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）引發(fā)的準(zhǔn)粒子激發(fā)，其ρ_s的低溫行為顯著區(qū)別于常規(guī)超導(dǎo)體。針對(duì)新近發(fā)現(xiàn)的魔角扭曲石墨烯體系研究不僅揭示了超導(dǎo)態(tài)的存在，更觀察到與自發(fā)對(duì)稱(chēng)性破缺相關(guān)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子態(tài)，這為通過(guò)ρ_s研究探索其超導(dǎo)態(tài)的潛在非常規(guī)特性提供了契機(jī)。本研究報(bào)道了魔角扭曲三層石墨烯（TTG）中超流剛度ρ_s的精確測(cè)量，揭示了具有節(jié)點(diǎn)能隙特征的非常規(guī)超導(dǎo)態(tài)。通過(guò)射頻反射測(cè)量技術(shù)對(duì)耦合微波諧振器的超導(dǎo)TTG樣品進(jìn)行動(dòng)力學(xué)電感響應(yīng)檢測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)證據(jù)：(1) ρ_s在低溫區(qū)呈現(xiàn)線性溫度依賴(lài)特性；(2) 電流偏置依賴(lài)關(guān)系中存在非線性邁斯納效應(yīng)。這些現(xiàn)象共同指向超導(dǎo)序參量中存在節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)特征。進(jìn)一步的空穴摻雜依賴(lài)性分析表明，零溫極限下的ρ_s與超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc呈線性關(guān)聯(lián)，此規(guī)律與銅基超導(dǎo)體中的Uemura標(biāo)度關(guān)系高度相似，提示體系可能存在相位相干性主導(dǎo)的超導(dǎo)機(jī)制。本工作通過(guò)多維度實(shí)驗(yàn)證據(jù)確證了TTG體系中節(jié)點(diǎn)超導(dǎo)態(tài)的存在，為理解此類(lèi)石墨烯基超導(dǎo)材料的微觀機(jī)制確立了關(guān)鍵約束條件。研究采用的微波量子傳感技術(shù)為二維量子材料的宏觀量子特性表征提供了新的方法論框架。
 
 
Fig 1.實(shí)驗(yàn)裝置與器件表征a. 射頻反射測(cè)量裝置原理圖。由L₀（匹配電感）與C_P（寄生電容）構(gòu)成的電感-電容（LC）匹配網(wǎng)絡(luò)，將器件阻抗（1-10千歐）轉(zhuǎn)換為射頻測(cè)量電路的50歐特征阻抗。b. 正文所述TTG器件的光學(xué)顯微圖像及簡(jiǎn)化測(cè)量方案示意圖。比例尺：3 μm。c. 器件直流電阻R隨莫爾填充因子ν的變化關(guān)系。樣品在電子摻雜區(qū)（ν>0）與空穴摻雜區(qū)（ν<0）均呈現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)（R=0）。插圖為復(fù)反射系數(shù)S₂₁的幅值與相位響應(yīng)，顯示正常態(tài)與超導(dǎo)態(tài)間的諧振頻率偏移。d. 歸一化振幅隨頻率 |S₂₁^norm| f與填充因子ν變化的二維映射圖。為增強(qiáng)可視化效果，每個(gè)ν對(duì)應(yīng)的振幅均經(jīng)過(guò)基線扣除處理。|S₂₁^norm(f)|=1−(max(|S₂₁(f)|)−|S₂₁(f)|)/0.9,當(dāng)樣品從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時(shí)，諧振器發(fā)生約10-15兆赫茲的顯著頻率偏移（Δf_r）。
 
 
Fig 2.溫度與摻雜依賴(lài)的超流剛度特性a-b. 莫爾填充因子ν與溫度T二維相圖：(a) 直流電阻R的演化規(guī)律，(b) 諧振器頻率f_r的響應(yīng)映射。超導(dǎo)相變邊界呈現(xiàn)顯著的溫度依賴(lài)特性。c. 以ν=-2.4為中心的填充因子區(qū)域內(nèi)，超流剛度ρ_s隨溫度T的變化曲線。插圖：能隙節(jié)點(diǎn)附近準(zhǔn)粒子的低能色散關(guān)系示意圖。上方兩幅子圖分別展示沿費(fèi)米面平行方向k_∥與垂直方向k_⊥的色散關(guān)系，其斜率由Δ能隙速度v_Δ與費(fèi)米速度v_F共同決定，形成各向異性錐形色散結(jié)構(gòu)（下方示意圖）。虛線標(biāo)示費(fèi)米能級(jí)，藍(lán)色與紅色分別表示能量在±k_BT范圍內(nèi)的激發(fā)準(zhǔn)粒子與準(zhǔn)空穴，k_F對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)所處的費(fèi)米動(dòng)量。d. 左軸：通過(guò)(c)中曲線線性外推獲得的零溫超流剛度ρ_s(0)隨ν的變化趨勢(shì)。右軸：基于直流電阻測(cè)量確定的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度T_c隨ν的演化規(guī)律。e. 低溫區(qū)超流剛度溫度導(dǎo)數(shù)dρ/dT隨摻雜濃度的變化關(guān)系，揭示節(jié)點(diǎn)超導(dǎo)態(tài)的特征能量尺度。
 
 
Fig 3. BKT相變、Uemura標(biāo)度關(guān)系與節(jié)點(diǎn)配對(duì)對(duì)稱(chēng)性a. 超流剛度ρ_s隨溫度T與填充因子ν演化的瀑布圖。為提升可視化效果，沿溫度軸采用六點(diǎn)移動(dòng)平均法進(jìn)行插值平滑處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)剛度曲線與普適BKT平面（ρ_c=2T/π）的交點(diǎn)確定Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相變溫度T₀。b. T_c與T₀隨零溫超流剛度ρ_s0的變化關(guān)系。插圖：可能導(dǎo)致超流剛度低估的非均勻超導(dǎo)路徑示意圖。c. 魔角扭曲三層石墨烯（TTG）中Hartree-Fock重整化能帶在mini-Brillouin區(qū)內(nèi)的動(dòng)量k依賴(lài)關(guān)系。虛線標(biāo)注ν = -2、ν = -3對(duì)應(yīng)的能級(jí)及∂_k²E(k)=0曲率反轉(zhuǎn)點(diǎn)。d. 基于Hartree-Fock重整化能帶的理論預(yù)測(cè)ρ_s0(ν)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值的對(duì)比（后者經(jīng)插值平滑處理）。理論與實(shí)驗(yàn)均呈現(xiàn)鐘型依賴(lài)關(guān)系，最大偏移值出現(xiàn)在ν=-2處，但理論值系統(tǒng)性高估約5倍。e. 通過(guò)溫度依賴(lài)ρ_s(T)與電流偏置依賴(lài)ρ_s(I)兩種方法獲得的v_F/v_Δ比值隨ν的變化趨勢(shì)，二者在v_F/v_Δ≈2-20范圍內(nèi)基本吻合。
 
 
Fig 4. 非線性邁斯納效應(yīng)與節(jié)點(diǎn)超導(dǎo)特征a. 最佳摻雜點(diǎn)（ν = -2.34）附近直流電阻R隨電流偏置I與溫度T演化的二維相圖，臨界電流I_c≈0.12微安達(dá)最大值。b. 超流電阻R在電流偏置I與莫爾填充因子ν構(gòu)成的參數(shù)空間中的響應(yīng)規(guī)律。c. ν = -2.34處不同溫度下測(cè)量的超流剛度ρ_s(I)曲線。零電流處曲率隨溫度升高逐漸衰減。d. 30 mK低溫下，超流剛度ρ_s在ν = -2.24至ν = -2.47區(qū)間的電流依賴(lài)關(guān)系。最佳摻雜附近呈現(xiàn)顯著的雙模響應(yīng)：低電流區(qū)（I→0）：ρ_s(I)∝−I², 高電流區(qū)（I < I_c≈0.12微安）：ρ_s(I)∝−I（曲線經(jīng)垂直平移以增強(qiáng)區(qū)分度）e. 零電流處曲率參數(shù)b(T)的溫度依賴(lài)性，其低溫發(fā)散行為（T→0）是節(jié)點(diǎn)超導(dǎo)的強(qiáng)有力證據(jù)。
f-g. 曲率參數(shù)b (f) 與線性斜率c (g) 的基溫測(cè)量值隨ν演化規(guī)律。h. 基于ρ_s(I)與ρ_s(T)反演的費(fèi)米速度參數(shù)：v_F≈ (0.1-0.7)×10⁵ m/s  v_Δ ≈ (0.2-0.5)×10⁴ m/s（實(shí)線為基于平滑化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)ρ_s0(ν)的理論預(yù)測(cè)值）插圖：非線性邁斯納效應(yīng)兩階段機(jī)理示意圖f插圖：I→0時(shí)溫度與電流共同激發(fā)準(zhǔn)粒子g插圖：I > I*時(shí)電流主導(dǎo)的準(zhǔn)非平衡態(tài)分布。
 
        相關(guān)研究工作由哈佛大學(xué)Philip Kim/RTX BBN 技術(shù)公司Kin Chung Fong團(tuán)隊(duì)于2025年聯(lián)合發(fā)表在《Nature》期刊上。Superfluid stiffness of twisted trilayer graphene superconductors，原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08444-3

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)