超伝導：5.0°ツイスト2層WSe₂における超伝導

ツイスト2層グラフェンおよびツイスト3層グラフェンにおける超伝導の発見は、非常に大きな関心を集めている。この系の重要な特徴は、強い相関を伴う低エネルギー平坦バンドを生じさせる、層間結合とモアレ超格子の相互作用である。平坦バンドは、遷移金属ジカルコゲニド（TMD）などの他の二次元材料の格子不整合ヘテロ構造もしくはツイストヘテロ構造またはその両方におけるモアレパターンによっても誘起され得る。実際に、モアレTMDにおいてさまざまな相関現象が観測されているが、超伝導の確固とした実証はまだなされていない。今回我々は、5.0°ツイスト2層二セレン化タングステン（WSe₂）における、最高臨界温度426 mKの超伝導を報告する。この超伝導状態は、反強磁性（AFM）秩序に起因すると考えられるフェルミ面再構成を伴う金属状態に隣接する、限られた領域の変位場と密度で現れた。低温において超伝導相と磁性相の間に急峻な境界が観測され、これはスピンゆらぎ媒介超伝導によく似ている。今回の結果は、モアレ平坦バンド超伝導がグラフェン構造を超えて拡張されることを立証している。固有のバンドギャップ、大きなスピン–軌道結合、スピンバレー・ロッキング、磁性など、グラフェンには存在しないがTMDには本来備わっている材料特性によって、グラフェンだけからなる構造よりも広い超伝導パラメーター空間に手が届く可能性がある。

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