論文の概要: Superfluid stiffness of twisted multilayer graphene superconductors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13742v1
- Date: Wed, 19 Jun 2024 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-21 18:45:06.679491
- Title: Superfluid stiffness of twisted multilayer graphene superconductors
- Title（参考訳）: ツイスト多層グラフェン超伝導体の超流動剛性
- Authors: Abhishek Banerjee, Zeyu Hao, Mary Kreidel, Patrick Ledwith, Isabelle Phinney, Jeong Min Park, Andrew M. Zimmerman, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Robert M Westervelt, Pablo Jarillo-Herrero, Pavel A. Volkov, Ashvin Vishwanath, Kin Chung Fong, Philip Kim,
- Abstract要約: マジック角度ツイスト三層グラフェン(TTG)における$rho_s$の測定について報告する。
線形温度依存性は低温での$rho_s$と電流バイアス依存性における非線形マイスナー効果である。
その結果, TTGの能動超伝導の強い証拠が得られ, グラフェン系超伝導体の機構に強い制約が課された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.374933941124824
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The robustness of the macroscopic quantum nature of a superconductor can be characterized by the superfluid stiffness, $\rho_s$, a quantity that describes the energy required to vary the phase of the macroscopic quantum wave function. In unconventional superconductors, such as cuprates, the low-temperature behavior of $\rho_s$ drastically differs from that of conventional superconductors due to quasiparticle excitations from gapless points (nodes) in momentum space. Intensive research on the recently discovered magic-angle twisted graphene family has revealed, in addition to superconducting states, strongly correlated electronic states associated with spontaneously broken symmetries, inviting the study of $\rho_s$ to uncover the potentially unconventional nature of its superconductivity. Here we report the measurement of $\rho_s$ in magic-angle twisted trilayer graphene (TTG), revealing unconventional nodal-gap superconductivity. Utilizing radio-frequency reflectometry techniques to measure the kinetic inductive response of superconducting TTG coupled to a microwave resonator, we find a linear temperature dependence of $\rho_s$ at low temperatures and nonlinear Meissner effects in the current bias dependence, both indicating nodal structures in the superconducting order parameter. Furthermore, the doping dependence shows a linear correlation between the zero temperature $\rho_s$ and the superconducting transition temperature $T_c$, reminiscent of Uemura's relation in cuprates, suggesting phase-coherence-limited superconductivity. Our results provide strong evidence for nodal superconductivity in TTG and put strong constraints on the mechanisms of these graphene-based superconductors.
- Abstract（参考訳）: 超伝導体のマクロ量子特性のロバスト性は、超流動剛性$\rho_s$、マクロ量子波動関数の位相を変化させるために必要なエネルギーを記述する量によって特徴づけられる。
銅酸化物などの非伝統的な超伝導体では、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、$\rho_s$の低温の挙動が従来の超伝導体と大きく異なる。
最近発見されたマジックアングル・ツイストグラフェン族の研究により、超伝導状態に加えて、自発的に壊れた対称性に関連する強い相関の電子状態が明らかとなり、超伝導の潜在的非伝統的な性質を明らかにするために$\rho_s$の研究を招いた。
ここでは, マジックアングル・ツイスト三層グラフェン (TTG) における$\rho_s$の測定結果について報告する。
マイクロ波共振器に結合した超伝導TTGの動的誘導応答を測定するために高周波反射法を用いて、低温における$\rho_s$の線形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を見出した。
さらにドーピング依存性は、0温度$\rho_s$と超伝導転移温度$T_c$の線形相関を示す。
その結果, TTGの能動超伝導の強い証拠が得られ, グラフェン系超伝導体の機構に強い制約が課された。
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