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物性物理学：ねじれ2層グラフェンにおける非従来型超伝導の証拠
Nature 600, 7888 doi: 10.1038/s41586-021-04121-x
魔法角ねじれ2層グラフェン（MATBG）における超伝導や相関絶縁体の出現によって、その対形成機構が、バーディーン–クーパー–シュリーファー（BCS）理論で説明される従来型超伝導体とは異なるという興味深い可能性が提起された。しかし、最近の研究から、クーロン相互作用が部分的に遮蔽されていても超伝導が持続することが示されている。これは、MATBGにおける対形成が、本質的には従来型であり、そのフラットバンドの状態密度が大きいことの結果である可能性を示唆している。今回我々は、トンネル分光法およびアンドレーエフ反射分光法と走査型トンネル顕微鏡法を組み合わせて、MATBGにおける非従来型超伝導のいくつかの基本的に重要な実験的特徴を観測した。我々は、転移温度Tc以下のトンネルスペクトルが、従来型のs波超伝導体とは一致しておらず、むしろ異方的な対形成機構を有するノーダル超伝導体に似ていることを示す。我々はまた、平均場BCS比をはるかに超えるトンネルギャップΔT（2ΔT/kBTcが約25）と、アンドレーエフ反射分光測定から得たギャップΔAR（2ΔAR/kBTcが約6）の間に大きな不一致を見いだした。トンネルギャップは超伝導が抑制されても持続しており、これは、このギャップが擬ギャップ相から出現したことを示唆している。さらに、MATBGと六方晶窒化ホウ素の向きをそろえると、擬ギャップも超伝導も現れなかった。これらの知見と今回報告した他の観測結果は、MATBGにおける超伝導が非BCS機構であることを示す優位な証拠を提示している。
