超导性“再登场”

深蓝色的畅想

2018年，Jarillo-Herrero、曹原等人，首次发现只要将两层石墨烯旋转到特定的 “魔法角度” 相互叠加，它们就可以在零阻力的情况下传导电子。相关成果被认为或是数十年来寻找室温超导体十分重要的一步。之后，研究人员又设计了“魔角”三层石墨烯结构。

一开始，Jarillo-Herrero团队很好奇“魔角”三层石墨烯是否具有自旋三重态超导性。于是，他们进行了三层石墨烯测试。

结果显示，“魔角”三层石墨烯的三明治结构比双层石墨烯更强，能在更高的温度下仍保持超导性。当研究人员施加一个适中的磁场时，他们注意到“魔角”三层石墨烯能够在磁场强度下超导，而该强度会破坏双层石墨烯的超导性。

当时，研究人员感到非常奇怪。于是，他们测试了“魔角”三层石墨烯在越来越高的磁场下的超导性。他们从一块石墨中剥离出单原子层的碳，将三层堆叠在一起，并将中间的一层相对于外层旋转1.56度。他们将一个电极连接到材料的任意一端，使电流通过，并测量在此过程中损失的能量。

然后，他们在实验室中打开一个大磁铁，将磁场定位到与材料平行的方向。当增加“魔角”三层石墨烯周围的磁场时，研究人员观察到超导性在消失之前一直很强，但随后奇怪地在更高的场强下又出现了。研究人员表示，之前并未在传统的自旋单线态超导体中发现这一现象。

“在自旋单线态超导体中，如果你‘杀死了’超导性，它就再也不会回来了——它一去不复返了。”曹原指出，“但在这里，它又出现了。所以这种材料不是自旋单线态。”

“二维自旋三态超导体引起了广泛的关注，因为有许多被预测具有被称为马约拉纳零模式的奇异零能量激发。”Hsu在同期《自然》发表的相关评论文章中写道。