麻省理工學院證實三層魔角石墨烯中存在非常規超導現象

麻省理工學院（MIT）的物理學家團隊在魔角扭曲三層石墨烯（MATTG）中，觀察到清晰的非常規超導現象關鍵證據，此項研究成果已發表於權威期刊《Science》上，為凝聚態物理學領域帶來重要進展。

此項研究的核心發現是MATTG展現出不同於傳統超導體的獨特超導能隙特徵，具體表現為一個明顯的V形剖面，此現象僅在材料呈現零電氣電阻時才出現。傳統超導體中，電子配對通常源於原子晶格的振動，然而MATTG的V形能隙強烈暗示其背後的配對機制更為複雜且穩健，可能主要由強烈的電子交互作用所驅動。共同首席作者Shuwen Sun（MIT物理系研究生）和Jeong Min Park（博士）領導了此項工作，他們利用新開發的實驗平台，結合了電子穿隧量測與電氣傳輸量測技術，得以直接、即時地觀察到二維材料中超導能隙的形成過程。

MATTG是一種由三層石墨烯以特定角度堆疊而成的材料，這種精確的扭曲角度促使了奇異電子特性的湧現。超導現象的本質在於電子配對，使其能無阻力地移動，現有技術所依賴的傳統超導體必須在極低溫下運作，需要複雜且昂貴的冷卻系統。因此，理解MATTG這類非常規超導體的特性，對於實現室溫超導這一目標至關重要，室溫超導一旦實現，將有助於零耗能電網和實用量子電腦等技術的發展。

研究團隊的結論直接回應了關於MATTG超導機制是否異於傳統類型的基本問題，他們提出的強電子交互作用假說，為未來開發具有潛力的材料指明了方向。共同作者中還包括來自日本物質材料研究機構（NIMS）的Kenji Watanabe和Takashi Taniguchi，他們的研究貢獻了材料科學的基礎支持，NIMS的科學家們亦致力於高純度二維材料基板的開發，以優化石墨烯電子元件的性能。此項工作不僅是MATTG超導性的實證確認，也延續了對魔角扭曲雙層石墨烯（MATBG）等相關材料的研究。