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超導(dǎo)電性通常發(fā)生在接近對(duì)稱性破壞的母態(tài)附近，在摻雜磁性絕緣體中尤為常見(jiàn)。當(dāng)扭曲相對(duì)方位角接近1°時(shí)，雙層石墨烯具有平坦的莫爾超晶格微小帶隙，這些微帶已成為一種豐富且高度可調(diào)的強(qiáng)相關(guān)物理源，特別是在靠近相互作用誘導(dǎo)絕緣態(tài)時(shí)超導(dǎo)電性出現(xiàn)。這里，制備了具有非常均勻轉(zhuǎn)角的雙層石墨烯器件，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)角無(wú)序度的減少揭示了四重自旋/谷簡(jiǎn)并的所有整數(shù)占據(jù)下的絕緣態(tài)，在更低溫度下還觀察到三個(gè)新的超導(dǎo)穹頂。有趣的是，在v=±1時(shí)，發(fā)現(xiàn)了非零Chern數(shù)的態(tài)。對(duì)于v=-1時(shí)，絕緣態(tài)表現(xiàn)出明顯的滯后阻力增強(qiáng)（當(dāng)施加大于3.6特斯拉的磁場(chǎng)，這與驅(qū)動(dòng)相變的磁場(chǎng)一致）。該研究顯示了對(duì)稱破缺態(tài)，相互驅(qū)動(dòng)絕緣體和超導(dǎo)穹頂在整個(gè)莫爾微帶都很常見(jiàn)，包括電中性區(qū)附近。

Figure 1. 整數(shù)填充相關(guān)態(tài)和新的超導(dǎo)穹頂。

Figure 2. 在v=0和v=1之間填充時(shí)的超導(dǎo)穹頂。

Figure 3. MAG平帶中的Shubnikov de Haas振蕩。

Figure 4.在v=-1態(tài)附近時(shí)的場(chǎng)驅(qū)動(dòng)相變。

該研究工作由巴塞羅那科學(xué)技術(shù)學(xué)院Dmitri K. Efetov課題組于2019年發(fā)表在Nature國(guó)際頂級(jí)期刊上。原文：Superconductors, Orbital Magnets, and Correlated States in Magic Angle Bilayer Graphene（DOI: 10.1038/s41586-019-1695-0）。