Correlated Insulating States and Transport Signature of Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene Moiré of Moiré Superlattices
二维材料层以小的扭曲角堆叠，产生比原始晶格大得多的尺度上的跳动周期性图案，称为莫尔超晶格。当堆叠涉及两个以上的层，相邻层之间具有独立的扭曲角时，它会产生莫尔超晶格的莫尔，具有控制系统行为的多个长度尺度。在这里，我们证明了在扭曲的三层石墨烯与两个连续的小扭曲角的高阶莫尔超晶格的这些效果。我们报告了在极低的载流子密度（~1010 cm-2）下莫尔超晶格的莫尔半填充附近的相关绝缘态，在此附近，我们还报告了通常在2D超导体中预期的零电阻输运行为。此外，在完全占用（v = -4和v = 4）状态下测量的电阻的温度依赖性是半金属的，不同于扭曲双层系统的绝缘行为，提供了连续的，非孤立的高阶莫尔平坦带的紧急相关输运行为的第一个演示。我们的研究结果为莫尔关联态的微观机制提供了新的见解，并为该材料平台上的未来研究提供了动力，例如相位相干性和Meissner效应的演示。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
Simultaneous transport and tunneling spectroscopy of moiré graphene: Distinct observation of the superconducting gap and signatures of nodal superconductivity
本研究首次对魔角石墨烯开展同时隧穿谱与输运测量，识别出低能超导能隙与高能赝能隙，发现其超导能隙具有节点序参量的非常规特征，为可调量子材料研究提供了新实验框架。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Moire-enabled topological superconductivity in twisted bilayer graphene
本文提出在邻近诱导Rashba自旋轨道耦合、s波超导和交换场的扭转双层石墨烯中，利用莫尔微带实现可调拓扑超导，且无需超平坦能带或精细调角。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable unconventional superconductivity in alternating twist magic-angle trilayer graphene
我们构建了一个范德华异质结构，由三个石墨烯层堆叠交替扭转角$\pmθ$。在平均扭转角$θ\sim 1.56^{\circ}$处，理论上预测的形成平坦电子带的魔角、窄导带和价莫尔带与线性分散的狄拉克带一起出现。在半填充的莫尔价带中掺杂空穴或半填充的莫尔导带中掺杂电子时，出现位移场可调的超导性，在最佳掺杂和位移场下达到2.1 K的最大临界温度。通过调整掺杂水平和位移场，我们发现超导制度发生在结合味偏振的莫尔带的范霍夫奇点（vHS）在高位移场的边界。这一实验观察被发现与弱耦合描述不一致，表明所观察到的莫尔超导性具有非常规性质。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simulating high-temperature superconductivity in moiré WSe2
本研究通过调节莫尔WSe2双层至中等关联区域，绘制了v=1附近的相图，观察到高温超导现象，建立了可控研究高温超导的新材料平台。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Acoustic-phonon-mediated superconductivity in moiréless graphene multilayers
我们研究了声学声子介导的超导性与无莫尔条纹石墨烯多层膜中的长程库仑相互作用之间的竞争，具体地说，Bernal双层石墨烯，菱形三层石墨烯和ABCA堆叠的四层石墨烯。在这些石墨烯多层膜中，声学声子可以通过电子-声子耦合实现自旋-单线态和自旋-三线态配对，并且亚晶格内配对（$s$ -波自旋-单线态和$f$ -波自旋-三线态）是主要通道。我们的理论自然地解释了最近在Bernal双层石墨烯和菱面体三层石墨烯中的不同实验结果，并且我们进一步预测了ABCA四层石墨烯中存在由电子-声子相互作用引起的超导电性。特别是，我们证明了声学声子介导的超导电性占上风，在菱面体三层石墨烯和ABCA四层石墨烯的掺杂范围很广，而超导电性只存在于一个狭窄的范围内掺杂附近的Van Hove奇点Bernal双层石墨烯。我们的理论的主要特点是列入现实的能带结构与适当的范霍夫奇异性和库仑排斥效应（所谓的“$μ^*$效应”）反对声子诱导的超导配对。我们还讨论了谷间散射如何抑制自旋极化超导。我们的工作提供了详细的预测的基础上电声声子相互作用诱导的石墨烯超导性，这应该在未来的实验中进行研究。
2022-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Nodal nematic superconductivity in moiré graphene
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Princeton University（普林斯顿大学）
本研究在魔角扭转三层石墨烯中实验发现本征多分量节点向列超导态，结合隧道谱与量子输运测量揭示其低能激发的对称性，为二维材料中超导研究提供新平台。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Driven-dissipative superconductivity in moiré heterostructure without attraction
Joint Quantum Institute, University of Maryland（马里兰大学联合量子研究所）；ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科技大学光子科学研究所）；Institute of Quantum Electronics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院量子电子学研究所）；Institute for Theoretical Physics, University of Cologne（科隆大学理论物理研究所）
研究提出驱动耗散协议制备二维莫尔异质结构的超导稳态，利用层自由度作赝自旋，通过光诱导操作实现配对，该方案需局部耗散，源于弱色散玻色子模式，揭示了稳态配对与瞬态超辐射联系，是制备超导性的有前景平台。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Angular Interplay of Nematicity, Superconductivity, and Strange Metallicity in a Moiré Flat Band
本研究通过新型角分辨测量框架，揭示魔角扭曲三层石墨烯中向列性、超导性与奇异金属性的角关联，约束超导序参量对称性，为强关联二维超导机制研究提供新范式。
2025-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dichotomy of Electron-Phonon Coupling in Graphene Moiré Flat Bands
石墨烯莫尔超晶格是研究相关电子物理和超导性的杰出平台，具有特殊的可调谐性。然而，仅在魔角扭曲双层石墨烯（MA-TBG）和魔角扭曲三层石墨烯（MA-TTG）中测量到了强大的超导性。在某些莫尔平带中超导相的缺乏提出了一个关于超导机制的问题。在本论文中，我们基于原子论计算研究了石墨烯莫尔超晶格中的电子结构和电子-声子耦合。我们发现，电子-声子耦合强度λ是显着不同的石墨烯莫尔平带。MA-TBG和MA-TTG的总强度λ非常大（λ>1），这两种材料在实验中都显示出强的超导性。然而，λ在扭曲双层石墨烯（TDBG）和扭曲单层-双层石墨烯（TMBG）中小一个数量级，其中据报道超导性相当弱或不存在。我们发现TDBG和TMBG中的Bernal堆叠层在平带态诱导了亚晶格极化，抑制了亚晶格间的电子-声子矩阵元。我们还得到了与实验结果相符合的非绝热超导Tc。我们的研究结果清楚地表明了强电子-声子耦合和实验观测到的强超导性之间的相关性。
2021-10-03 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable coupling strength and quantum metric hot spots in a moiré flatband superconductor
研究通过电场调控揭示了莫尔平带超导体中量子度量热点的非常规超导特性。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity and strong interactions in a tunable moiré quasiperiodic crystal
本文提出一种由三层石墨烯以两个不同扭转角组装而成的可调谐莫尔准周期晶体，在其中观测到超导性及味对称性破缺相变附近的强电子相互作用，为研究强关联准周期量子材料提供了新平台。
2023-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of unconventional superconductivity near reentrant and fractional quantum anomalous Hall insulators
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Fudan University（复旦大学）；Southern University of Science and Technology (SUSTech)（南方科技大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Min H. Kao Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Tennessee（田纳西大学明H. Kao电气与计算机工程系）
研究在扭曲双层MoTe₂的首个莫尔陈带中观察到整数和分数量子反常霍尔效应、重新进入量子反常霍尔效应和超导性，揭示了在同时包含分数量子反常效应的平坦陈带中出现超导性的首次实例。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coulomb-driven band unflattening suppresses $K$-phonon pairing in moiré graphene
University of Zurich（苏黎世大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Ghent University（根特大学）
研究探讨了莫尔石墨烯中超导性是声子介导还是电子相互作用驱动的问题，发现库仑相互作用显著削弱了配对倾向和声子吸引力，排除了纯K-声子介导的超导性。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Double-dome Unconventional Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of Basel（巴塞尔大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；National Institute for Material Science（国立材料研究所）；Swiss Nanoscience Institute（瑞士纳米科学研究所）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
研究发现扭曲三重层石墨烯中存在双穹超导性，通过电子掺杂和磁场调控揭示了非传统超导机制及相图特征。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunable Phase Boundaries and Ultra-Strong Coupling Superconductivity in Mirror Symmetric Magic-Angle Trilayer Graphene
莫尔超晶格最近成为一个新的平台，在那里可以研究相关物理和超导性，具有前所未有的可调性。虽然在其他几个莫尔系统中观察到了相关效应，但魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）仍然是唯一一个可重复测量强大超导性的系统。在这里，我们实现了一种新的莫尔超导体，镜像对称魔角扭曲三层石墨烯（MATTG），具有显着丰富的电子结构和超导性能的可调谐性。作为密度和电场的函数的霍尔效应和量子振荡测量使我们能够确定系统在正常状态下的可调相边界。零磁场电阻率的测量结果表明，超导性的存在与每个莫尔晶胞中两个载流子产生的对称性破缺相密切相关。引人注目的是，我们发现超导相得到抑制和束缚在范霍夫奇点（vHs）部分周围的对称性破缺相，这是很难调和的弱耦合BCS理论。此外，我们的系统的广泛的原位可调谐性使我们能够实现超强耦合制度，其特征在于由金斯堡朗道相干长度达到平均粒子间距离和非常大的$T_\mathrm{BKT}/T_{F}$比超过0.1，其中$T_\mathrm{BKT}$和$T_F$是Berezinskiii-Kosterlitz-无相变和费米温度，分别。这些观察结果表明，MATTG可以电调谐接近二维BCS-BEC交叉。我们的研究结果建立了新一代的可调谐莫尔超导体，有可能彻底改变我们的基本理解和强耦合超导的应用。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-field Josephson effect enabled by a moiré Hofstadter spectrum
Ludwig-Maximilians-Universität（路德维希-马克西米利安大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Nanomaterials and Nanotechnology Research Center (CINN-CSIC), Universidad de Oviedo (UO)（阿斯图里亚斯大学纳米材料与纳米技术研究中心（CINN-CSIC））；Yale University（耶鲁大学）；Aalto University（阿尔托大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）
研究利用莫尔工程化石墨烯约瑟夫森结克服磁场对超导干涉测量的限制，通过弹道石墨烯/hBN结实现相位相干安德列夫输运，展示高场约瑟夫森干涉，为高场超导干涉测量建立新平台。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Moiré enabled spin pumping and preservation in MoSe2/WS2 heterobilayers
Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文通过实验和理论证明，在MoSe2/WS2二维半导体异质结构中，莫尔纹可将自旋弛豫时间延长两个数量级至1毫秒以上，实现纳瓦级光功率下超过50%的自旋极化，突显了莫尔工程在量子传感与信息处理中的潜力。
2026-06-02 cond-mat.mes-hall
Induced Superconductivity in Graphene Grown on Rhenium
我们报道了一种将石墨烯与超导体强耦合的新方法。石墨烯单分子层直接生长在超导Re（0001）薄膜上，并通过扫描隧道显微镜和光谱进行了表征。我们观察到莫尔图案由于Re和石墨烯晶格参数之间的失配，我们已经用从头计算模拟。费米能周围的态密度似乎取决于这个莫尔图案的位置。在50 mK下进行的超导光谱表明，石墨烯在Re上的超导行为由Bardeen-Cooper-Schrieffer理论很好地描述，并且代表石墨烯与其金属衬底之间的非常好的界面。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in twisted bilayer WSe$_2$
本研究在5度扭转双层WSe₂中观测到最高临界温度426 mK的超导电性，该超导态邻近反铁磁金属态，表明莫尔平带超导可扩展至石墨烯以外的TMD材料体系。
2024-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-temperature superconductivity in flat-band sheared bilayer graphene
Instituto de Estructura de la Materia, CSIC（材料结构研究所，CSIC）；Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, CSIC（马德里材料科学研究所，CSIC）
通过异构剪切诱导双层石墨烯中具有强超导不稳定性的平带，揭示了高温超导在拓扑平带系统中的强耦合机制。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Charge Transfer Excitations, Pair Density Waves, and Superconductivity in Moiré Materials
过渡金属二硫属化物（TMD）双层膜是一类新型的可调谐莫尔系统，作为强相互作用电子的二维量子模拟器而引起人们的兴趣。特别是，最近的理论预测，在半填充时在WSe $_2$ /WS $_2$中观察到的相关绝缘体是类似于铜酸盐的电荷转移绝缘体，并且在进一步的空穴掺杂时，在莫尔晶胞中的不同位置处表现出电荷从阴离子样轨道转移到阳离子样轨道。在这项工作中，我们证明，在这种掺杂的电荷转移绝缘体，紧密结合的电荷-2e激发可以形成降低总的静电排斥。这种复合激发，我们称之为三聚体，由一对束缚在电荷转移激子上的空穴组成。当掺杂空穴的带宽较小时，三聚体在一系列相称的掺杂水平下结晶成绝缘对密度波。当带宽变得与电子对结合能相当时，巡游空穴和电荷-2三聚体共振相互作用，导致非常规的超导电性，类似于超冷费米气体在费什巴赫共振附近的超流动性。我们的理论广泛适用于强相互作用的电荷转移绝缘体，例如在外加电场下的WSe $_2$ /WS $_2$或TMD均质层。
2020-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Robust valley-polarized excitonic Mott states and doublons enabled by stacking-controlled moiré geometry
National Taiwan University（国立台湾大学）；University of Washington（华盛顿大学）；National Institute for Materials Science（国家材料研究所）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
通过调控堆叠的莫尔几何增强邻近莫尔单元间的激发子排斥作用，稳定了单位填充值的激发电子Mott态，并在低温下保持鲁棒性。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall
Chiral topological superconductivity in twisted bilayer and double bilayer graphene
Institute of Physics（印度物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴哈国家研究所）；BITS Pilani-Hyderabad Campus（比拉尼理工学院海德拉巴校区）
基于低能连续模型和自旋三重态p_x+ip_y配对，研究小角度扭转双层和双双层石墨烯中手性拓扑超导相的出现，通过陈数计算揭示拓扑转变。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magic-Angle Multilayer Graphene: A Robust Family of Moiré Superconductors
魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）中关联态和超导电性的发现为研究相互作用驱动和拓扑量子现象提供了一个新的平台。在莫尔系统中已经实现了多个相，但令人惊讶的是，强大的超导性是所有超导体中最不常见的一种，最初在MATBG中发现，最近才在魔角扭曲三层石墨烯（MATTG）中发现。虽然MATBG和MATTG具有一些相似的特性，但它们也表现出实质性的差异，例如它们对外部电场和磁场的响应。这就提出了一个问题，它们是否只是两个独立的独特系统，或者它们是否构成了更广泛的超导材料家族的一部分。在这里，我们报告了魔角扭曲的4层和5层石墨烯（分别为MAT4G和MAT5G）的实验实现，它们被证明是超导体，因此建立了交替扭曲魔角多层石墨烯作为一个强大的莫尔超导体家族。这个家族的成员在其电子结构中具有平坦的能带作为共同特征，这表明它们在所观察到的强大的超导性中起着核心作用。另一方面，在整个家族中也有重要的变化，例如偶数层和奇数层的成员具有不同的对称性。然而，我们在平行磁场中的测量，特别是泡利极限破坏和自发旋转对称破缺的研究，揭示了最明显的区别是N=2和N>2层结构之间的区别。我们的研究结果扩展了莫尔超导体的新兴家族，为新型超导材料平台的设计提供了新的见解。
2021-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Gate-Tunable Superconductivity in Trilayer Graphene/Boron Nitride Moiré Superlattice
高温超导机制的理解是凝聚态物理的核心问题。通常推测，高Tc超导性产生于由哈伯德模型描述的掺杂的莫特绝缘体。然而，由于强的电子-电子关联，哈伯德模型的精确解是极其具有挑战性的。因此，实验研究一个模型Hubbard系统，其中非常规超导性可以通过改变Hubbard参数来连续调节是非常必要的。在这里，我们报告了ABC-三层石墨烯（TLG）/氮化硼（hBN）莫尔超晶格的可调超导性的签名。与“魔角”扭曲双层石墨烯不同，理论计算表明，在垂直位移场下，ABC-TLG/hBN异质结构具有与三角形超晶格上的哈伯德模型相关的孤立平坦价带。在施加这样的位移场时，我们发现实验上ABC-TLG/hBN超晶格在1/4和1/2填充时显示低于20开尔文的Mott绝缘态，分别对应于每个晶胞1个和2个空穴。进一步冷却后，超导圆顶的签名出现低于1开尔文的电子和空穴掺杂侧的1/4填充莫特状态。TLG/hBN超晶格中的电子行为敏感地依赖于电子-电子相互作用和能带带宽之间的相互作用，能带带宽可以通过位移场D连续调节。通过简单地改变D场，我们证明了从候选超导体到莫特绝缘体和金属相的转变。我们的研究表明，TLG/hBN异质结构提供了一个有吸引力的模型系统，探索丰富的相关行为出现在可调三角形哈伯德模型。
2019-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical Filaments and Superconductivity in Quasiperiodic Twisted Bilayer Graphene
本研究提出准周期扭转双层石墨烯模型，发现连接魔角的丝状结构可增强态密度并规避局域化，从而广泛增强超导电性，无需精细调谐。
2025-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of Coexisting Dirac Bands and Moiré Flat Bands in Magic-Angle Twisted Trilayer Graphene
由两层或多层二维材料以小的扭转角堆叠在一起构成的莫尔超晶格已经成为实现各种相关和拓扑相的可调平台，如莫特绝缘体、非常规的非线性电导和量子反常霍尔效应。最近，魔角扭曲三层石墨烯（MATTG）显示出与魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）相似的强大超导性和其他独特的性质，包括Pauli极限违反和重入超导性。这些丰富的性质深深植根于它的电子结构的影响下，独特的摩尔势和镜像对称性。在这里，结合纳米尺度的空间分辨角分辨光电子能谱（nano-ARPES）和扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS），我们系统地测量尚未探索的能带结构的MATTG电荷中性附近。我们的测量揭示了独特的色散狄拉克带与出射莫尔平坦带的共存，与理论计算显示出很好的一致性。这些结果为进一步理解MATTG中的非常规超导电性提供了基础。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Twisted Nodal Superconductors
Rutgers University（罗格斯大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；University of Connecticut（康涅狄格大学）
本文总结了扭曲节点超导体中时间反演对称破缺和拓扑超导体的实现，探讨了其独特的多层序参数相互作用，以及在bulk界面和大扭角等通常不重要的区域中的新现象。
2025-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Twisted Trilayer Graphene, Quasiperiodic Superconductor
研究揭示了扭曲三重层石墨烯中准周期性和拓扑学相互作用驱动其进入临界态，从而在广泛扭角范围内支持刚性相刚性的超导性。
2025-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Extended strange metal and superconductivity in partially filled moiré Hubbard bands
Cornell University（康奈尔大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University（康奈尔大学原子与固态物理实验室）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）；University of Delaware（特拉华大学）；National Institute for Materials Science（日本国立材料研究所）
研究在扭曲双层WSe₂的部分填充哈伯德带中发现了清洁极限下的扩展奇异金属，还观测到由其发展而来的新超导穹顶，为探索部分填充哈伯德带新领域提供了可能。
2026-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-photon detection enabled by negative differential conductivity in moiré superlattices
本研究利用莫尔超晶格的负微分电导构建灵敏双稳态，实现了中红外到可见光波段、最高25K温度下的单光子探测，为宽带高温兼容CMOS的量子探测技术提供新方案。
2025-05-19 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Evolution of Superconductivity in Twisted Graphene Multilayers
本文通过图解方法研究长程电荷涨落和莫尔 Umklapp 过程对不同扭转石墨烯多层结构超导电性的影响，揭示了扭转双双层、螺旋三层与扭转双层石墨烯之间临界温度和序参量的显著差异，并与实验趋势一致。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity Proximate to Non-Abelian Fractional Spin Hall Insulator in Twisted Bilayer MoTe$_2$
Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Ulsan National Institute of Science and Technology（蔚山科学技术院）；Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)（大邱庆北科学技术院）；Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）
研究发现扭曲双层MoTe₂中存在超导相，介于非阿贝尔分数自旋绝缘体与铁磁性之间，通过场论分析揭示超导性由非阿贝尔任意子凝聚驱动，并提出实验实现途径。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spectroscopic Signatures of Strong Correlations and Unconventional Superconductivity in Twisted Trilayer Graphene
魔角扭曲三层石墨烯（MATTG）是一种新型的莫尔材料，具有很强的电子相关性和非常规的超导性。然而，它的电子性质的光谱研究是缺乏的，超导电性的性质和相应的序参量在这个系统仍然难以捉摸。在这里，我们进行高分辨率扫描隧道显微镜和光谱的MATTG和揭示广泛的区域的原子重建，有利于镜像对称堆叠。在这些区域中，我们观察到的级联的dopry-breaking电子跃迁和掺杂依赖的能带结构变形类似于那些实现魔角双层，如理论上预期的通用性的平带。更引人注目的是，在每个莫尔晶胞跨越两到三个孔的密度窗口中，超导性的光谱特征表现为费米能级处的隧穿电导的明显下降，伴随着在升高的温度和磁场下逐渐被抑制的相干峰。所观察到的掺杂的电导的演变是一致的栅极可调的过渡从带隙的节点超导体，我们理论上是兼容的急剧过渡从Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）到玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）超导体与节点序参量。在这个掺杂窗口，我们还检测到峰-谷-峰结构，表明超导性是由强耦合到玻色子模式的MATTG。我们的研究结果为进一步理解扭曲双层之外的石墨烯莫尔结构中的超导性和相关态铺平了道路，其中报道了非常规的超导性和节点配对。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Moiré Engineering and Topological Flat Bands in Twisted Orbital-Active Bilayers
费米能级的拓扑平坦带为研究物质的各种有趣的关联相提供了一个很有前途的平台。在这里，我们提出了带工程的扭曲轨道与自旋轨道耦合的活性双层膜。层间耦合的对称性约束，决定了低能物理的莫尔电子的有效潜力是详尽的二维点群。我们发现云纹图案的线图或双粒子子晶格具有最小的$C_3$对称性，表现出非平凡拓扑的孤立电子平带。由于扭曲角是干涉效应的结果，所以带平坦度对扭曲角不敏感。在此基础上，我们预测了2 H-PbS $_2$和CdS的扭曲双层结构实现了设计二维拓扑量子相的显著物理学。在小扭转角下，PbS $_2$异质结构产生出射莫尔Kagomé晶格，而CdS异质结构产生出射莫尔蜂窝晶格，并且它们都具有几乎平坦的拓扑带的莫尔量子自旋霍尔绝缘体。我们进一步研究了这两个具有局域吸引相互作用的系统的超导电性。当配对势超过带宽时，超流的质量和Berezinskiii-Kosterlitz-Tellless温度由平带极限的多带过程和带的量子几何决定.我们的研究结果表明，扭曲双层多轨道作为一个有前途的可调平台，实现相关的拓扑相位。
2022-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interaction-driven charge textures and unconventional superconductivity in strained monolayer graphene
Posgrado en Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)（墨西哥国立自治大学物理科学研究生院）；Department of Physics, University of Arkansas（阿肯色大学物理系）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IMDEA Nanoscience（马德里IMDEA纳米科学研究所）；Center for Theoretical Physics, Hainan University（海南大学理论物理中心）；Department of Physics, Colorado State University（科罗拉多州立大学物理系）；Depto. de Sistemas Complejos, Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)（墨西哥国立自治大学物理学院复杂系统系）
本文研究单轴周期应变单层石墨烯的平带体系，通过自洽哈特里计算发现费米能级钉扎、类Kohn-Luttinger配对不稳定性及强带间配对增强，并揭示超胞中的亚稳电荷纹理，为非常规超导提供新平台。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall
Symmetry-enabled tunable square-lattice Hubbard models in $Γ$-valley moiré bilayers
Fudan University（复旦大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
本文提出利用Γ-谷扭曲正方形双层结构实现可调Hubbard模型，通过层间位移场调控电子态，展现宽范围的 hopping 比调控能力。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal mechanism of Ising superconductivity in twisted bilayer, trilayer and quadrilayer graphene
我们发现，在扭曲的石墨烯多层膜的超导性起源于一个共同的特点，这是强大的山谷对称性破缺的特点，这些莫尔系统在魔角。这导致了平坦莫尔带的旋转对称性的破坏，下降到$C_3$，并到基态，其中对于给定的自旋投影，时间反演对称性被破坏。然而，这种对称性可以恢复后，交换自旋向上和自旋向下的电子，因为我们说明了通过一个自洽的微观哈特里-福克分辨率的两个自旋投影的状态获得相反的符号的谷极化。然后存在自旋谷锁定，通过该锁定，两个自旋投影的费米线是不同的，并且通过反转对称性而相关。这种效应代表了石墨烯多层膜的裸自旋-轨道耦合的大的重整化，从而保护超导性免受面内磁场的影响。在扭曲的双层以及三层和四层石墨烯中，配对胶被证明是由费米线的平行段之间的嵌套给出的，这些费米线是由对称性击穿到$C_3$产生的。这导致了强烈的科恩-卢廷格配对不稳定性，这是相关的，直到费米线逐渐恢复到更各向同性的形状朝向第二价带的底部，解释了为什么超导电性消失超过三空穴掺杂的莫尔晶胞。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
Superconducting magic-angle twisted trilayer graphene hosts competing magnetic order and moiré inhomogeneities
本文通过电输运测量直接证明了魔角扭转三层石墨烯中超导态附近存在面内磁序，并揭示了莫尔不均匀性对超导相变和超流刚度的影响，为理解其非常规超导机制提供了关键实验证据。
2024-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Large Pauli Limit Violation and Reentrant Superconductivity in Magic-Angle Twisted Trilayer Graphene
莫尔量子物质已经成为一种新型材料平台，可以以前所未有的控制探索相关和拓扑相。其中，由两层或三层石墨烯构建的魔角系统显示出具有非常规特性的强大超导相。然而，非常规配对的直接证据仍有待实验证明。在这里，我们表明，魔角扭曲的三层石墨烯（MATTG）表现出超导性高达面内磁场超过10 T，这代表了一个大的（$2\sim3$倍）违反传统的自旋单态超导体的泡利极限。对于一个不期望具有强自旋-轨道耦合的系统来说，这一观察结果是令人惊讶的。此外，泡利极限破坏观察到整个超导相，这表明它是不相关的一个可能的赝能隙相位与大超导振幅配对。更引人注目的是，我们在大磁场下观察到重入超导，它存在于较窄的载流子密度和位移场范围内。这些研究结果表明，在MATTG超导可能是由一种机制，导致非自旋单态库珀对，其中外部磁场可以导致潜在的不同的序参量的相位之间的转变。我们的研究结果展示了云纹超导的丰富性，并可能为设计下一代奇异量子物质铺平新的道路。
2021-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Moiré phonons and impact of electronic symmetry breaking in twisted trilayer graphene
扭曲三层石墨烯是一种特别有前途的莫尔超晶格系统，由于其可调谐性，强超导性和复杂的电子对称性破缺。受这些性质的启发，我们研究了该系统的晶格弛豫和长波声子模。我们发现，镜像对称的三层石墨烯主机，除了传统的声学声子模式，两类剪切模式，这是偶数和奇数下镜面反射。镜像偶模被发现是无间隙的，相当于扭曲的双层石墨烯的“相位子”模式，具有适当的重新缩放的参数。镜像对称下的奇模在扭曲的双层石墨烯中没有类似物，并且表现出有限的间隙，我们表明这与晶格弛豫的程度成正比。我们还讨论了镜像对称性破缺的影响，这可以通过位移场调谐或导致堆叠移位，以及旋转以及时间反演对称性破缺，导致自发电子秩序。我们证明，这可以诱导有限的角动量的声子分支。我们的研究结果是重要的解释最近的实验，关于超导电性和线性的$T$电阻率的起源。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-valley antiferromagnetism and topological superconductivity in the trilayer graphene Moire super-lattice
奇异的相关绝缘相出现在ABC堆叠的三层石墨烯-氮化硼莫尔超晶格中的四分之一和半填充。提出了一个单带最小模型与谷对比交错通量捕获相关的能带结构，其中完美的费米面嵌套和范霍夫奇异性的阴谋强烈增强谷波动，导致谷间螺旋（IVS）秩序在半填充。本文考虑强耦合U（1）$_{v}\times $ SU（2）$_{s}$对称自旋谷模型，得到了关联绝缘态和四分之一填充附近的对不稳定性.强耦合模型中的一个重要组成部分是从通量中继承的Dzyaloshinsky-Moriya类相互作用，它不仅破坏了谷SU（2）$_{v}$对称性，而且破坏了亚谷空间反射对称性。我们讨论了所有可能的长程序的有效自旋谷交换相互作用的稳定，结果表明，磁通显着增强铁自旋谷间120 $^{\circ}$秩序，它具有相同的谷功能的IVS秩序。在掺杂时，主要的配对不稳定性位于谷间沟道中，在存在子谷反射对称性破缺的情况下具有三角翘曲的$p\pm ip$波形因子。根据洪德耦合的符号，总的配对状态可以是自旋单线态或三重态。虽然自旋单线态手性拓扑配对状态$(p\pm ip)_{\uparrow\downarrow }-(p\pm ip)_{\downarrow \uparrow }$必须是手性的，但自旋三线态拓扑配对状态可以是手性$(p\pm ip)_{\uparrow\uparrow }+(p\pm ip)_{\downarrow \down…
2018-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing Orbital Magnetism and Superconductivity in electrostatically defined Josephson Junctions of Alternating Twisted Trilayer Graphene
本文在交替扭转三层石墨烯的中间扭转角区间发现轨道磁性态，并揭示其与超导电性在电荷中性点附近及位移场相空间中呈竞争关系，通过栅极定义约瑟夫森结观测到非对称夫琅禾费干涉图样，表明该轨道磁性态由谷极化驱动。
2024-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-Abelian topological superconductivity in maximally twisted double-layer spin-triplet valley-singlet superconductors
最近的理论和实验研究指出，在某些双谷电子液体中，包括菱形三层石墨烯，Bernal双层石墨烯和ZrNCl，存在一种新的自旋三重态谷单态（STVS）超导相。这种完全带隙的相位是奇特的，因为它从六边形布里渊区的对角周围的山谷中组合成相同自旋的库珀对电子，但是，尽管如此，拓扑上是微不足道的。在这里，我们预测，在堆叠两层的STVS材料与角扭曲，一种新的手性拓扑相-一个$f \pm if'$波超导体-出现在附近的“最大”扭曲角为30 $^{\circ}$的系统成为一个外来的准晶体与12倍平铺。由此产生的复合材料是一个非阿贝尔拓扑超导体（TSC）与奇数手征马约拉纳模式在其边缘和一个单一的马约拉纳零模式（MZM）本地化的涡核。通过对称性分析和详细的微观建模的基础上的一种新的准晶体能带结构技术，我们证明了非阿贝尔TSC形式时，孤立的费米口袋合并成一个单一的连接费米表面周围的莫尔布里渊区的中心，是稳定的在很宽的电子密度范围。我们进一步讨论了如何导致$f \pm if'$波相位的能量导致异常的$π$周期性层间约瑟夫森效应，这可以作为一个独特的签名的手征相。与小角度扭曲石墨烯中的谷保持莫尔物理不同，我们的研究结果建立了最大扭曲附近产生的大角度莫尔物理，作为非阿贝尔激发的本征TSC的新途径。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Intrinsic Moiré Higher-Order Topology Beyond Effective Moiré Lattice Models
研究指出莫尔位点的空间可分性被传统模型忽略，提出通过物理边界切割莫尔位点诱发体拓扑极化产生鲁棒边界态的通用机制，并预测双层二硫化钨可实现内禀莫尔高阶拓扑绝缘体相。
2025-11-02 cond-mat.mes-hall
Emergence of Tertiary Dirac Points in Graphene Moiré Superlattices
结晶固体的电子结构主要由其晶格结构决定。范德瓦尔斯固体的最新进展，具有二维（2D）原子膜受控堆叠的人工晶体，已经能够创造具有新电子结构的材料。特别地，将石墨烯堆叠在六方氮化硼（hBN）上引入了莫尔超晶格，其从根本上改变了石墨烯的能带结构并产生次级狄拉克点（SDP）。在这里，我们发现在hBN上石墨烯中形成莫尔超晶格产生了新的，意想不到的结果：出现了一组第三狄拉克点（TDP），当样品受到外部磁场时，会产生额外的朗道能级。我们的观察暗示了在适当的载流子掺杂和磁场下，在莫尔超晶格顶部形成了隐藏的凯库勒超结构。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
A new flavor of correlation and superconductivity in small twist-angle trilayer graphene
当石墨烯层以魔角旋转错位时，莫尔超晶格具有非常平坦的带。由于态密度的增强，库仑相互作用引起了各种不稳定性。最突出的发生在整数填充，因此通常归因于自发极化的莫尔晶胞的“风味”自由度-自旋，谷，和平带简并。这些关联态是该体系中的主要成员，它们被认为是决定更低能量尺度下的不稳定性的关键因素，例如超导性和分数填充时较弱的不可压缩态。在这项工作中，我们研究了扭曲的三层石墨烯在$1.3^{\circ}$周围的扭曲角窗口中的行为，远低于$1.55^{\circ}$的预期魔角。在这个小的扭转角制度，我们发现令人惊讶的窄带，这是人口与丰富的相关驱动状态在分数填充以及强大的超导性。没有线性的$T$电阻率没有显着降低的超导转变温度，提供了深入了解这两种现象的起源。最值得注意的是，整数和分数填充之间的层次结构是缺席的，表明风味极化不起主导作用。分数填充在小扭转角政权的突出也指向一个较长范围的有效库仑相互作用。结合起来，我们的研究结果揭示了该领域的突出问题，同时建立了小扭曲角制度作为探索摩尔物理学新口味的新范式。
2022-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Moiré patterns in graphene -- rhenium disulfide vertical heterostructures
原子级薄材料的垂直堆叠提供了一个大平台，用于实现由邻近效应和莫尔图案实现的新特性。在这里，我们专注于机械组装的异质结构的石墨烯和ReS $_2$，范德华层状半导体。使用扫描隧道显微镜和光谱（STM/STS），我们图像的两种材料之间的尖锐边缘，以及重叠的地区。局部分辨的形貌图像显示了一个条纹的超图案起源于石墨烯的六方结构和三斜，低面内对称的ReS $_2$之间的层间相互作用的存在。我们比较的结果与理论模型，估计石墨烯和ReS $_2$之间的莫尔图案的形状和角度的依赖性。这些结果揭示了具有不同晶格对称性的范德华材料之间的复杂界面现象。
2020-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic pairing mechanism, order parameter, and disorder sensitivity in moiré superlattices: Applications to twisted double-bilayer graphene
从连续介质模型出发，我们发展了扭曲双层石墨烯超导性的微观弱耦合理论。我们研究电子-声子和完全电子配对机制。在每种情况下，领先的超导不稳定性下的平凡表示，$A$，系统的点群$C_3$，而subleading配对阶段属于$E$通道。我们明确地计算了相关的序参量的动量依赖性，发现主导态没有电子-声子配对的节点，但表现出六个符号变化的费米表面，如果库仑相互作用占主导地位。在这些系统特定的考虑因素之上，我们还提出了与其他相关的基于石墨烯的莫尔超晶格系统相关的一般结果。我们表明，无论微观细节，三重态配对将是稳定的，如果集体电子波动打破增强$\text{SU}(2)_+ \times \text{SU}(2)_-$自旋对称性的这些系统是奇数下的时间反转，即使当主要的$\text{SU}(2)_+ \times \text{SU}(2)_-$对称的配对胶的一部分是由声子。此外，我们讨论了候选配对状态的无序敏感性，并证明了三重态相是保护免受无序的莫尔尺度。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photonic spin Hall effect in bilayer graphene Moiré superlattices
超结构的形成-具有相关的莫尔图案-在扭曲双层石墨烯的非凡光学和电子特性中起着至关重要的作用，包括最近观察到的非常规超导性。本文基于光子自旋霍尔效应提出了一种新的跨学科方法来确定扭曲双层石墨烯中的莫尔角。我们发现，光子自旋霍尔效应表现出清晰的指纹的底层莫尔图案，和相关的光束位移远远超出目前的实验灵敏度在近红外和可见光范围。通过发现最大光子自旋霍尔效应位移的频率位置对莫尔角的依赖性，我们认为后者可以明确地通过全光学远场测量访问。我们还公开了，当与古斯-汉兴效应结合时，光的自旋霍尔效应能够完全确定双层的电子电导率。总之，我们的研究结果表明，亚波长的自旋轨道相互作用的光提供了一个前所未有的工具集，研究多层二维范德华材料的光电性能。
2018-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
A room-temperature moiré interlayer exciton laser
本研究在MoS2/WSe2异质双层系统中利用莫尔势在室温下增强层间激子发光并延长其寿命，结合硅拓扑纳米腔实现了电信O波段超低阈值激光，创下二维材料激光<0.1nm线宽的最高光谱相干性。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Topologically enabled superconductivity: possible implications for rhombohedral graphene
提出一种源自Chern-2绝缘体的超导拓扑机制，通过广义吸引U型Haldane-Hubbard模型计算表明超导性仅在量子反常霍尔态附近稳定，并利用分数化场论解释，对理解菱面体石墨烯超导性有启示。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Moiré pattern of spin liquid and Neel magnet in a Kitaev chain
当系统中的两个周期性结构具有轻微的不匹配周期时，就会出现莫尔条纹，导致同一系统的不同大尺度空间区域中不同的相位共存。两种周期性结构可以分别由周期性电场和磁场产生。我们研究了具有周期性横场的二聚Kitaev自旋链的莫尔条纹，它可以映射到具有p波超导性的二聚无自旋费米子系统上。交错场的精确解表明，基态具有两个不同的相：（i）非零场的Neel磁相，（ii）消失场的自旋液相，这是由于孤立的平坦Bogoliubov-de Gennes带的出现。我们计算了周期与链格略有不同的场的交错磁化强度和局域态密度（\textrm{LDOS}）。数值模拟表明，这两个相位沿长拍周期的链交替出现。此外，我们提出了一个动态的方案来检测莫尔条纹的基础上测量的洛氏回波（\textrm{LE}）的存在下的局部扰动。
2019-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
