※ 引述《jhihshihyou (jsyou)》之銘言： : 這幾個工作 在上星期的 March meeting 裡有很多討論 : 大家都很興奮, 也覺得有趣 : 我還沒有掌握其中的概念, 不過我可以提一些我覺得有趣的觀察或是聽聞 : (1) 這超導機制可能跟之前單層graphene 不一樣 : e.g. https://www.nature.com/articles/nphys2208 : 上面這個工作需要的carrier denisty太高....基本沒有實現的可能 : 而twisted bilayer graphene (TwBlGp) carrier density 很低 : 雖然T_c很低, 約1.7K, 不過有趣是 TwblGp T_c/T_F超高 (T_F 是Fermi Temp) : 比銅氧超導還高, : 因為臨近Mott, 有人猜會不會是 spin-fluctuation 造成的 : 因為super-cell 是三角晶格, 所以可能有frustrated spin structure : 其實去年就有文章在算這系統的磁性了 : 至於其他pairing 是什麼, 機制是什麼, 有沒有enhance Tc 的方法.... : 大家還在想, 什麼都有可能發生 : (2) 各種 2D material 的 bilayer 組合跟twist : 這很多人已經開始做了:) 無論是理論上或是實驗上 : 想想多個可以操控的自由度(旋轉的角度), 就有很多很豐富的物理 : (3) 理論模型是什麼? : 認真的說這個系統沒有好的有效模型, 目前還在建構中 : 建構的過程有很多問題~ : 至於其他flat band 的來源是不是有topolgical, : 或能否形成很有趣的 topological 現象等等, : 可以多想想 : (4) Mott gap 是不是真的是interaction effect, 或是disorder : 或是 polaron 等其他造成的, 這確實很難說 : 我覺得這方向不單純是炒作, 不過可以想見未來會有很多paper : 所以要跟風也不容易呀 一點想法跟大家討論一下 雙層石磨烯有趣的地方在於你把上下兩層轉一個角度會形成所謂的Moire pattern 不同角度對應的Moire pattern會對應不同的晶包(unit cell)的大小 有趣的地方在於這邊: 出現超導現象的角度所對應的晶包的大小大概是 ~10^4 個碳原子的數量級 而Moire pattern六方晶格點的位置不再是一個Carbon 原子而已 而會是上下兩層石磨烯形成的大小約 10^2~10^3 原子數目的Carbon cluster 因為我之前的背景是奈米粒子 奈米粒子有個特殊的性質是其物理特性介於量子效應和古典效應之間 所以改變不同大小會看到許多奇異的性質是介於原分子系統和古典粒子系統的 我自己想法是 10^2~10^3 個碳原子形成的cluster (對應那個1.1度魔角的結構) 應該是有某種特殊類似量子<-> 古典的性質的轉換 才會在考慮晶格周期性(平移對稱性後)後 造成超導現象的產生 換個方式來講 改變兩層的夾角有點像是手動掃晶包大小 從一般石磨烯晶包所包住的的兩個碳原子 掃到晶包包含幾萬個碳原子的狀況 然後在某個晶包大小會出現超導現象! 這幾百到幾千個碳原子的集體行為肯定出現了什麼有趣的協同作用和性質 才會出現超導的現象! 用比較偏化學的術語 不同大小的cluster可以視為不同的超原子 (super atom) 這些超原子都會和原本的碳原子有點接近但又有差異 超原子和真正原子最大差異就在於 超原子的球對稱性會不復存在 但超原子還是會有殼層結構(shell structure)! 某些特殊的超原子去放在Moire pattern的六方晶格點上就出現超導的性質了 其實像巴克球(C60)形成的超晶格也會有超導現象 C60 就可以看成是一種碳形成的超原子 理論模擬的難處在於 用tight binding 去跑幾百個原子的cluster在技術上是很困難的 更甭提用DFT或其他第一原理的方法了 我覺得一個不錯的方向就是 先計算那些大小幾十個~的cluster(超原子)的性質 然後看看有沒有一些歸納的性質 可以外插到幾百到幾千個原子大小的cluster的狀況 有人有想法的嗎??? --

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