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2018年04月17日 10時38分 JST | 更新 2018年04月17日 10時38分 JST

ねじれグラフェンが電子の相互作用を強くする

超伝導理論では説明できない超伝導物質が数多く存在する。

Innovative idea in businessman hand concept design.
Getty Images/iStockphoto
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1957年、ジョン・バーディーン、レオン・クーパー、ジョン・ロバート・シュリーファーは、初めて超伝導理論を提唱し、一部の物質が抵抗なく電気を通す仕組みを説明した。

しかし、この理論では説明できない超伝導物質が数多く存在する。

そうした非従来型超伝導の機構を理解できれば、より高い超伝導転移温度の物質の設計に役立つ可能性がある。

今回P Jarillo-Herreroたちは、2層グラフェンの2枚のグラフェンシートを相対的に特定角度だけねじると、非従来型超伝導が現れ、銅酸化物高温超伝導体に似た特徴を示すようになることを明らかにしている。

この系は、ねじれ角と電場の両方によって容易に調節できるため、高温超伝導の起源を解明するための新しい二次元プラットフォームとなる可能性がある。

また、同じ研究チームは今週号の別の論文で、こうしたねじれグラフェンシートが絶縁状態も示し、この状態が強い電子相互作用によって生じているようであり、モット的な絶縁体相と一致することを報告している。

Nature556, 7699

原著論文:

Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices

doi:10.1038/nature26160

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