物性物理学：ツイスト3層グラフェン超伝導体の超流動スティフネス

超伝導体の巨視的な量子的性質のロバスト性は、巨視的な量子波動関数相を変化させるのに必要なエネルギーを記述する量である、超流動スティフネスρ_sによって特徴付けることができる。銅酸化物などの非従来型超伝導体では、運動量空間におけるギャップレス点（ノード）からの準粒子励起により、ρ_sの低温挙動が従来の超伝導体とは著しく異なる。最近発見された魔法角ツイストグラフェン群に関する精力的な研究によって、超伝導状態に加え、自発的対称性の破れに関連する強相関電子状態が明らかになっており、非従来型である可能性のあるその超伝導的性質を明らかにするためのρ_sの研究を促している。今回我々は、魔法角ツイスト3層グラフェン（TTG）におけるρ_sの測定結果を報告し、非従来型のノーダルギャップ超伝導を明らかにする。高周波反射率測定法を利用して、マイクロ波共振器に結合させた超伝導TTGの動的誘導応答を測定したところ、低温におけるρ_sの線形の温度依存性と、電流バイアス依存性における非線形マイスナー効果が見いだされた。これらはいずれも、超伝導秩序パラメーターにおけるノーダル構造を示唆している。さらに、ドーピング依存性は、ゼロ温度ρ_sと超伝導転移温度T_cの間の線形相関を示しており、これは銅酸化物における植村の関係を想起させるもので、位相コヒーレンスにより制限された超伝導を示唆している。今回の結果は、TTGにおけるノーダル超伝導の強力な証拠となり、こうしたグラフェン系超伝導体の機構に強い制約を課すものである。

目次へ戻る