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物理学者は、「魔法の角度」でねじれたグラフェン二重層の新しいモット状態を示しています

カリフォルニア大学バークレー校の物理学者は、超伝導や他のエキゾチックな現象が出現する「魔法の角度」でねじれたグラフェン二重層の新しいモット状態を観察しました。 Journal Natureに掲載されたこの発見は、2次元材料の相関電子の物理学に新たな光を当て、将来の量子技術の開発に影響を与える可能性があります。

ねじれたグラフェン二重層では、2層のグラフェンがわずかなねじれ角で積み重ねられています。このねじれは、グラフェンの元の結晶対称性を破壊し、超伝導や磁気を含むさまざまな新しい物理的特性を生じさせます。

モット状態は、強い電子相関を持つ材料で発生する物質の段階です。モット絶縁体では、電子は非常に強く相関しているため、自由に動くことができず、材料は絶縁体として動作します。モット遷移は、電子相関が増加するにつれて、材料が金属状態からモット絶縁状態に相変化するときに発生します。

バークレーの研究者は、魔法の角度でねじれたグラフェン二重層の新しいタイプのモット状態を観察しました。このシステムのモット状態は、電子が帯電した領域と中性領域の通常のパターンに配置されている独特の電荷順序付けパターンによって特徴付けられます。

この新しいモット状態は、他の材料で観察されたモット状態とは異なり、ねじれたグラフェン二重層のユニークな電子特性の結果です。この発見は、2次元材料の相関電子の物理学への新しいウィンドウを提供し、高温の超伝導体や量子コンピューターなどの将来の量子技術の開発に影響を与える可能性があります。

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