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物理雙月刊
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中文摘要
厚度只有一個原子大小的石墨烯，除了作為拓樸絕緣體的基本模型外1，其絕佳的導電 以及應力特性也成了材料、化學與光電等應用領域的重要議題。價電子佔據p 軌域的碳基 材料幾乎不被認為是超導材料，更與強關聯系統沒有太大關係。最近一期自然雜誌連續兩 篇論文2,3 報導魔角雙層石墨烯 (Magic Angle - Twisted Bilayer Graphene 簡稱 MA-TBG) 材 料中發現的超導與強關聯物理：費米面附近的能帶有極小的能帶寬度，並且當改變載子濃 度到半填滿狀態時，所量測的電導大幅下降；此外這材料的溫度- 載子濃度 (temperaturecarrier density) 相圖更透露出與高溫超導許多相似之處。本文將簡單介紹魔角雙層石墨烯 的基本物理，其費米面附近所形成的平能帶4 (flat band，能帶與動量關係E(k) 為一定值)， 以及簡單的物理圖像來理解實驗結果。